外夹式循环水流量计是基于时差法 / 多普勒法超声波技术的非接触式流量仪表，核心特点是无需断管、不接触介质、无压损，特别适配老旧循环水管网改造、大口径主管网临时计量、高纯水循环水系统等场景，是循环水流量监测中灵活性*高的方案之一。

一、 工作原理与技术分类

1. 主流工作原理（适配不同循环水水质）

• 时差法：两个外置换能器交替发射和接收超声波信号，信号在循环水顺流方向传播时间短、逆流方向传播时间长，通过计算时间差换算水流速度和流量。适配场景：洁净循环水（如中央空调冷冻水、常规工业冷却水），精度 ±1.0% R~±1.5% R。
• 多普勒法：换能器发射超声波信号，利用循环水中的悬浮物、气泡等颗粒反射信号，通过检测反射波的频率偏移计算流量。适配场景：含大量悬浮物 / 气泡的循环水（如钢厂浊环水、化工含渣冷却水），精度 ±2.0% R~±3.0% R。

2. 核心优势（针对循环水系统痛点）

1. 安装零干扰：无需切割管道、无需停产，仅需清理管道外壁后用夹具固定换能器，1~2 小时即可完成安装，完美解决老旧管网改造的施工难题。
2. 无压损节能：管道内部无任何节流或接触部件，不会增加循环水泵的额外能耗，长期运行可降低系统电费成本。
3. 适配范围广
   • 管径覆盖 DN25~DN6000，从小口径支管到大口径主管网均可使用；
   • 不限循环水导电率，可用于高纯水循环系统（电磁流量计无法适用的场景）；
   • 耐受循环水中的阻垢剂、缓蚀剂等化学药剂，无腐蚀磨损风险。
4. 维护成本极低：换能器外置，无需拆卸管道清理，仅需定期擦拭探头、检查夹具，维护工作量远低于电磁、涡轮等接触式流量计。

二、 选型关键要点（循环水场景针对性选型）

1. 按水质选原理
   • 洁净循环水（冷冻水、闭式冷却水）：选时差法，精度更高、稳定性更好；
   • 含悬浮物 / 气泡循环水（浊环水、开式冷却水）：选多普勒法，避免信号衰减。
2. 按管径选安装方式
   • 小管径（DN25~DN300）：采用 V 法安装（超声波信号交叉穿透管道），信号路径短，测量稳定；
   • 大管径（DN300 以上）：采用 Z 法安装（超声波信号沿管道轴向传播），减少信号衰减，适配大流量工况。
3. 按环境选防护等级
   • 室内干燥环境：选 IP65 防护型；
   • 户外潮湿 / 淋雨环境：选 IP67 防护型，加装防雨罩；
   • 化工车间防爆环境：选 Ex d Ⅱ BT4 防爆型换能器。
4. 按功能选附加配置
   • 需远传数据：选带 4-20mA/RS485 输出的型号，对接 DCS/PLC 系统；
   • 需就地显示：选带 LCD 大屏的型号，支持背光，方便现场读数；
   • 冬季户外使用：选带伴热接口的型号，防止换能器冻裂。

三、 安装规范（循环水系统重点注意事项）

1. 安装位置选择

• 必须选在管道平直段，距离弯头、阀门、三通、泵出口等流场扰动区域≥10DN，确保水流稳定无湍流；
• 优先安装在水平管道的侧面，避开管道顶部（易积气）和底部（易积垢），防止气泡或沉积物影响信号；
• 远离变频器、大功率电机等强电磁干扰源，间距≥2m，避免信号干扰导致流量波动。

2. 管道预处理

• 清理安装区域的管道外壁，去除铁锈、油漆、保温层，用砂纸打磨出光滑平整的表面（面积≥换能器尺寸的 2 倍）；
• 若管道外壁凹凸不平，用专用找平剂填补，确保换能器与管壁紧密贴合；
• 非金属管道（PVC/PE 管）：需在安装位置加装金属衬片，增强超声波信号反射，避免信号穿透损失。

3. 换能器安装步骤

1. 根据管径和说明书确定换能器间距，用卷尺在管道上标记安装位置；
2. 在换能器接触面均匀涂抹专用超声波耦合剂（排除空气，增强信号传输），严禁用机油、黄油替代；
3. 将换能器紧贴标记位置，用夹具固定牢固，确保无松动（松动会导致信号漂移）；
4. 连接换能器与主机，通电后输入管道参数（管径、材质、壁厚）。

四、 日常维护与故障排查

1. 维护要点（循环水场景专属措施）

• 定期清洁：每月用软布擦拭换能器表面的灰尘、水垢；循环水含油污时，用中性清洁剂擦拭，避免油污覆盖探头。
• 夹具检查：每季度检查夹具是否松动、生锈，户外安装的夹具需及时除锈或更换，防止换能器位移。
• 耦合剂更换：每半年重新涂抹一次耦合剂；高温循环水（温度＞60℃）需选用耐高温耦合剂，防止耦合剂失效。
• 冬季防护：户外安装时，为换能器和电缆加装保温层，开启伴热（温度设置 50~60℃），防止循环水结冰损坏仪表。

2. 循环水场景常见故障及处理

五、 适用场景与局限性

*佳适用场景

• 老旧循环水管网改造（无需断管停产）；
• 大口径循环水主管网临时计量、应急监测；
• 高纯水 / 去离子水循环系统（电磁流量计无法适用）；
• 腐蚀性循环水系统（避免接触式仪表的腐蚀问题）。

局限性

• 测量精度略低于管道式电磁 / 超声波流量计，不适合贸易结算级高精度计量；
• 管道壁厚不均、内壁严重结垢时，会影响超声波信号传输，导致精度漂移；
• 时差法不适用于含大量气泡 / 悬浮物的循环水，需切换为多普勒法型号。