夾式超音波測溫儀

夾裝式超音波熱量計是一種用於測量熱量的儀器。它主要基於超音波在流體中傳播的時間差原理。在熱交換系統中，熱水（或其他載熱流體）在管道內流動。超音波換能器安裝在管道外部（即「外夾式」），一個換能器發射超音波訊號，另一個換能器接收訊號。
根據流體流動方向的不同，超音波向上游傳播的時間也會有所不同。透過測量此時間差，結合管內徑、流體中超音波傳播速度等參數，可以計算出流體的流量。然後，根據流體的流量、溫差（熱流體入口溫度與出口溫度之差）、流體的比熱容等參數，利用熱量計算公式（其中，為熱量，為質量流量，為比熱容，為溫差）計算熱量。
優勢
安裝簡單：由於採用外置卡箍式安裝，無需切割管道，因此在對現有管道系統進行熱量測量改造時不會對管道造成損壞。例如，在一些老舊的集中供暖系統中，如果需要加裝熱量計量裝置，可以輕鬆地將外部超音波熱量計安裝在加熱管道上。
高精度：在適當的工況下，可以精確測量超音波傳播時間差，進而精確計算流體的流量和熱量。其測量精度能夠滿足大多數工業和民用熱量測量的要求。
維護成本低：由於沒有零件與流體直接接觸，因此減少了流體腐蝕、結垢等問題造成的儀器損壞。而且，如果外部夾持式感測器或其他零件發生故障，更換起來相對簡單，無需進行複雜的管道拆卸等操作。
缺點
管道的要求很高：管道的材質和表面狀況會影響超音波的傳播。例如，如果管壁過厚或管壁不平整、鏽蝕嚴重，都會導致超音波訊號嚴重衰減，影響測量精度。
校準是一項複雜的工作：其測量精度受多種因素影響，例如流體的性質（密度、黏度等）、管道的尺寸精度等。因此，校準工作中需要考慮的因素較多，校準過程也相對複雜，需要專業的設備和技術人員。
應用場景
集中暖氣系統：在城市集中暖氣系統中，用於計量每戶家庭的熱負荷，以便合理結算暖氣費用。透過安裝外置夾式超音波熱量表，可以精確測量每位使用者的實際熱量，從而促進暖氣系統的節能減排。
工業熱交換過程：在化工、製藥等工業領域，有大量的熱交換過程。外置式超音波測溫儀可用於監測熱交換設備的熱傳導情況，進而幫助優化生產工藝，提高能源效率。例如，在化學反應器的熱交換迴路中，它可以即時監測熱量的輸入和輸出，為反應過程的控制提供數據支援。