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                       超聲波流量計(jì)原理

    超聲波流量儀表是以“速度差法”為原理，測量圓管內(nèi)液體流量的儀表。它采用了先進(jìn)的多脈沖技術(shù)、信號數(shù)字化處理技術(shù)及糾錯技術(shù)，使流量儀表更能適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場的環(huán)境，計(jì)量更方便、經(jīng)濟(jì)、準(zhǔn)確。

廣 泛 應(yīng) 用 于 自 來 水 、 供 暖 、 水 利 、 冶 金 、 化 工 、 機(jī) 械 、 能 源 等 行 業(yè) ?？?以 用 做 生 產(chǎn) 監(jiān) 測 、 流 量 校驗(yàn) 、臨 時 檢 測 、 流 量 巡 查 、 水 平 衡 調(diào) 試 、 熱 網(wǎng) 平 衡 調(diào) 試 、 節(jié) 能 監(jiān) 測 ， 是 長期在線流量測量必 備 的 工 具 儀 表 。

1.超聲波流量計(jì)定義

超聲波流量計(jì)是通過檢測流體流動對超聲束(或超聲脈沖)的作用以測量流量的儀表。 

2.超聲波流量計(jì)信號檢測原理

2.1根據(jù)對信號檢測的原理超聲流量計(jì)可分為傳播速度差法(直接時差法、時差法、相位差法和頻差法)、波束偏移法、多普勒法、互相關(guān)法、空間濾法及噪聲法等。

2.2超聲流量計(jì)和電磁流量計(jì)一樣，因儀表流通通道未設(shè)置任何阻礙件，均屬無阻礙流量計(jì)，是適于解決流量測量困難問題的一類流量計(jì)，特別在大口徑流量測量方面有較突出的優(yōu)點(diǎn)，它是發(fā)展迅速的一類流量計(jì)之一。

2.3超聲波流量計(jì)是通過檢測流體流動對超聲束(或超聲脈沖)的作用以測量流量的儀表。

3.超聲波流量計(jì)檢測工作原理

當(dāng)超聲波束在液體中傳播時，液體的流動將使傳播時間產(chǎn)生微小變化，其傳播時間的變化正比于液體的流速。零流量時，兩個傳感器發(fā)射和接收聲波所需的時間完全相同（唯一可實(shí)際測量零流量的技術(shù)），液體流動時，逆流方向的聲波傳輸時間大于順流方向的聲波傳輸時間。

其中

θ為聲束與液體流動方向的夾角

M 為聲束在液體的直線傳播次數(shù)

D 為管道內(nèi)徑

Tup 為聲束在正方向上的傳播時間

Tdown為聲束在逆方向上的傳播時間

ΔT=Tup –Tdown

  設(shè)靜止流體中的聲速為c，流體流動的速度為u，傳播距離為L，當(dāng)聲波與流體流動方向一致時(即順流方向)，其傳播速度為c+u;反之，傳播速度為c-u.在相距為L的兩處分別放置兩組超聲波發(fā)生器和接收器(T1,R1)和(T2,R2)。當(dāng)T1順方向，T2逆方向發(fā)射超聲波時，超聲波分別到達(dá)接收器R1和R2所需要的時間為t1和t2,則t1=L/(c+u) t2=L/(c-u)由于在工業(yè)管道中，流體的流速比聲速小的多，即c>>u,因此兩者的時間差為 ▽t=t2-t1=2Lu/cc 由此可知，當(dāng)聲波在流體中的傳播速度c已知時，只要測出時間差▽t即可求出流速u，進(jìn)而可求出流量Q。利用這個原理進(jìn)行流量測量的方法稱為時差法。此外還可用相差法、頻差法等。