超聲波流量計

1、超聲波流量計超聲波流量計1引言引言超聲波用于氣體和流體的流速測量有許多優(yōu)點。和傳統(tǒng)的機械式流量儀表、電磁式流量儀表相比它的計量精度高、對管徑的適應性強、非接觸流體、使用方便、易于數(shù)字化管理等等。近年來，由于電子技術(shù)的發(fā)展，電子元氣件的成本大幅度下降，使得超聲波流量儀表的制造成本大大降低，超聲波流量計也開始普及起來。經(jīng)常有讀者回詢問有關(guān)超聲波流量測量方面的問題。作為普及，我們將陸續(xù)撰寫一些專題文章，來介紹一些相關(guān)知識，以便推廣和普及超聲波

2、流量技術(shù)的普及和提高。本文主要介紹目前最為常用的測量方法：時差法超聲波流量計的原理和設(shè)計。2時差法超聲波流量計的原理時差法超聲波流量計的原理時差法超聲波流量計（TransitTimeUltrasonicFlowmeter）其工作原理如圖1所示。他是利用一對超聲波換能器相向交替（或同時）收發(fā)超聲波，通過觀測超聲波在介質(zhì)中的順溜和逆流傳播時間差來間接測量流體的流速，在通過流速來計算流量的一種間接測量方法。圖1時差法超聲波流量測量原理示意圖圖

3、1中有兩個超聲波換能器：順流換能器和逆流換能器，兩只換能器分別安裝在流體管線的兩側(cè)并相距一定距離，管線的內(nèi)直徑為D，超聲波行走的路徑長度為L超聲波順流速度為tu逆流速度為td超聲波的傳播方向與流體的流動方向加角為θ。由于流體流動的原因，是超聲波順流傳播L長度的距離所用的時間比逆流傳播所用的時間短，其時間差可用下式表示：其中：c是超聲波在非流動介質(zhì)中的聲速，V是流體介質(zhì)的流動速度，tu和td之間的差為：關(guān)關(guān)關(guān)關(guān)關(guān)關(guān)A關(guān)關(guān)關(guān)關(guān)關(guān)A關(guān)關(guān)關(guān)B關(guān)

4、關(guān)關(guān)關(guān)關(guān)關(guān)LCD420mARS485RS232關(guān)關(guān)關(guān)關(guān)4關(guān)關(guān)關(guān)關(guān)關(guān)關(guān)關(guān)B圖2超聲波流量計的電原理框圖4結(jié)語結(jié)語時差法超聲波流量計的換能器安裝方式可以有多種。常見的有外加式和管段式，也有介入式，比如家用煤氣表一般可采用介入式。無論何種安裝方式其原理大同小異。比如介入式就是取上面公式中的θ=0。超聲波波用于流體的測量還有其他幾種基于不同原理的測量方法：多卜勒頻移法、相位差法和相關(guān)法等等，各有優(yōu)缺點，可根據(jù)不同的使用條件和計量精度等因素加以選