本文摘要
- 探討超音波流量計的探頭安裝方式，強調確保探頭在軸向截面上正確的位置，以確保量測的精確性。
- 介紹了四種安裝方法（Z法、V法、N法、W法）以及它們的適用情況，尤其關注探頭位置、訊號反彈次數和訊號強度等因素。
- 強調LORRIC的專利扣具能夠簡化超音波流量計探頭的安裝，讓單一使用者可以輕鬆進行安裝，確保探頭正確對齊。
- 闡述管徑大小、管道材質、訊號強度等因素如何影響超音波流量計的量測效果，並提到LORRIC的全塑料扣具可以改善這些問題。
前言
本文將深入討論超音波流量計探頭安裝，這影響流量計準確性的關鍵。我們探討Z、V、N、W法的選擇因素，並介紹LORRIC的專利扣具，解決安裝挑戰。另外，我們解析影響量測效果的因素，提供實用建議。
超音波流量計的探頭安裝方式與管徑、管道材質、訊號強度、現場作業環境、、等因素息息相關，使用者往往較難判斷該如何安裝探頭，LORRIC 觀察到此種狀況，根據豐富的現場經驗和安裝原理，整理出超音波流量計的探頭安裝方法。
一、超音波流量計的探頭安裝方法
首先，安裝超音波流量計必須先確認兩個探頭在軸向截面上為180度，何謂軸向截面？必須從軸向的概念作解釋，軸向指的是圓柱體旋轉中心軸的方向，而軸向截面則為穿過軸心的縱截面。
而兩個探頭在軸向截面上為180度則指兩個探頭在軸向截面的正對向，必須先確認兩探頭位於正對向 (如下圖)。
二、探頭有哪些安裝方法？
安裝探頭有 Z、V、N和 W 四種方法，主要依據安裝的位置和訊號的反彈途徑作區分，反彈的次數愈多，可量測小流量且愈精準，但訊號的強度會依反彈次數逐漸減弱，干擾也會愈大，一般業界以參數 RSSI 代表接收信號的強度指標，參數 Q 值做為訊號的清晰程度指標，RSSI 和 Q 值需兼具才能測出準確效果，建議的安裝目標是在合理的 RSSI 下，將 Q 值提高，聲波就可以清晰又不失訊號強度地傳達。
1. Z 法
一般用在管徑超過300mm 的情形下，超音波訊號沒有經過反射因此強度較強。避免了訊號太弱及失真的狀況，但因為探頭分別在管子的對角不同側，因此量測探頭架設上較為困難，常見的問題是如何確認兩側探頭安裝在軸向截面的正對向以及如何確認兩側的探頭的對角距離。
2. V 法
一般來說管徑50-300mm 範圍多採取這種架設方式，二顆探頭位在管子同一測，超音波在管中反彈一次如同 V 字形因此稱之。由於探頭在同一側因此較容易量測探頭反射因此取得訊號強度的平衡點。
3. N 法
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4. W 法
一般使用在小於50mm 的管子，超音波經過三次反射達四次路徑，可延長飛行時間有例於提升小管子量測精度，相較於 N 法雖然探頭在同側較容易量測探頭距離，但如同 N 法，實務應用上除非 V 法無法調整出理想的訊號狀態，否則不建議採用此法。
*注意事項：因作業環境對架設探頭仍有許多的差異性，使用者須視現場狀況而決定架設方法。
三、解決超音波流量計探頭安裝的困難 - LORRIC 專利設計的探頭扣具
Z 法和 N 法的探頭分別安裝於管壁的對向，需使用兩個軌道扣具，量測探頭距離較為困難，且不易於較大的管徑操作安裝，不易安裝超音波流量計於精準的位置上，LORRIC 改良傳統超音波流量計扣具安裝流程，特殊設計的扣具讓使用者可單人安裝，只需套好束帶，再安置探頭於軌道上，即能確保超音波流量計在同一直線或正對向，使訊號傳遞更準確。
四、影響量測效果的因素
大管徑因反彈距離較遠，訊號的能量強度大致會和距離的平方成反比，當遠距離的狀況下，RSSI 愈低，Z、V、N 和 W 法的 RSSI 依序降低，且管道材質也會有影響，例如某種塑料材質的管壁特別容易吸收聲波；液體的性質和易反彈聲波的介面皆會影響 RSSI，聲波傳達的路徑中會有許多因素影響最後收到的訊號強度。
一般而言，愈大的探頭量測較為靈敏，尺寸的大探頭多數應用於大管徑，於小管徑中，由於探頭距離較近，尺寸大的探頭較不適合，，容易發生無法安裝在最佳位置的問題。
LORRIC 專利塑料扣具
LORRIC 的全塑料扣具可以改善此情況，其使用膠水或焊接安裝，大幅提升探頭安裝便利性與可靠度，且塑料材質的耐化學性較高，LORRIC 市場上唯一全塑料扣具能讓探頭及扣具即使在電子、化工、環保等充滿化學品的環境也能長期使用。
