超聲波流量計(jì)是通過(guò)檢測(cè)流體流動(dòng)對(duì)超聲束(或超聲脈沖)的作用以測(cè)量流量的儀表。

一、工作原理

根據(jù)對(duì)信號(hào)檢測(cè)的原理超聲流量計(jì)可分為傳播速度差法(直接時(shí)差法、時(shí)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。超聲流量計(jì)和超聲波流量計(jì)一樣，因儀表流通通道未設(shè)置任何阻礙件，均屬無(wú)阻礙流量計(jì)，是適于解決流量測(cè)量困難問(wèn)題的一類(lèi)流量計(jì)，特別在大口徑流量測(cè)量方面有較突出的優(yōu)點(diǎn)，它是發(fā)展迅速的一類(lèi)流量計(jì)之一。

超聲波流量計(jì)采用時(shí)差式測(cè)量原理:一個(gè)探頭發(fā)射信號(hào)穿過(guò)管壁、介質(zhì)、另一側(cè)管壁后，被另一個(gè)探頭接收到，同時(shí)，第二個(gè)探頭同樣發(fā)射信號(hào)被第一個(gè)探頭接收到，由于受到介質(zhì)流速的影響，二者存在時(shí)間差Δt，根據(jù)推算可以得出流速V和時(shí)間差Δt之間的換算關(guān)系V=(C2/2L)×Δt，進(jìn)而可以得到流量值Q

根據(jù)以上原理可將超聲波流量計(jì)分為兩大類(lèi)：時(shí)差法超聲波流量計(jì)、多普勒超聲波流量計(jì)。

二、優(yōu)缺點(diǎn)

1.優(yōu)點(diǎn)

超聲波流量計(jì)是一種非接觸式儀表，它既可以測(cè)量大管徑的介質(zhì)流量也可以用于不易接觸和觀察的介質(zhì)的測(cè)量。它的測(cè)量準(zhǔn)確度很高，幾乎不受被測(cè)介質(zhì)的各種參數(shù)的干擾，尤其可以解決其它儀表不能的強(qiáng)腐蝕性、非導(dǎo)電性、放射性及易燃易爆介質(zhì)的流量測(cè)量問(wèn)題。

2.缺點(diǎn)

現(xiàn)今所存在的缺點(diǎn)主要是可測(cè)流體的溫度范圍受超聲波換能鋁及換能器與管道之間的耦合材料耐溫程度的限制，以及高溫下被測(cè)流體傳聲速度的原始數(shù)據(jù)不全。目前我國(guó)只能用于測(cè)量200℃以下的流體。另外，超聲波流量計(jì)的測(cè)量線路比一般流量計(jì)復(fù)雜。這是因?yàn)椋话愎I(yè)計(jì)量中液體的流速常常是每秒幾米，而聲波在液體中的傳播速度約為1500m/s左右，被測(cè)流體流速(流量)變化帶給聲速的變化量最大也是10-3數(shù)量級(jí)。若要求測(cè)量流速的準(zhǔn)確度為1%，則對(duì)聲速的測(cè)量準(zhǔn)確度需為10-5~10-6數(shù)量級(jí)，因此必須有完善的測(cè)量線路才能實(shí)現(xiàn)，這也正是超聲波流量計(jì)只有在集成電路技術(shù)迅速發(fā)展的前題下才能得到實(shí)際應(yīng)用的原因。

三、超聲波流量計(jì)構(gòu)成

超聲波流量計(jì)由超聲波換能器、電子線路及流量顯示和累積系統(tǒng)三部分組成。超聲波發(fā)射換能器將電能轉(zhuǎn)換為超聲波能量，并將其發(fā)射到被測(cè)流體中，接收器接收到的超聲波信號(hào)，經(jīng)電子線路放大并轉(zhuǎn)換為代表流量的電信號(hào)供給顯示和積算儀表進(jìn)行顯示和積算。這樣就實(shí)現(xiàn)了流量的檢測(cè)和顯示。

根據(jù)換能器的安裝方式又可以將超聲波流量計(jì)分為三大類(lèi)：外夾式超聲波流量計(jì)、插入式超聲波流量計(jì)、管段式超聲波流量計(jì)。

四、特點(diǎn)功能

1.獨(dú)特的信號(hào)數(shù)字化處理技術(shù)，使儀表測(cè)量信號(hào)更穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)、計(jì)量更準(zhǔn)確。

2.無(wú)機(jī)械傳動(dòng)部件不容易損壞，免維護(hù)，壽命長(zhǎng)。

3.電路更優(yōu)化、集成度高、功耗低、可靠性高。

4.智能化標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出，人機(jī)界面友好、多種二次信號(hào)輸出，供您任意選擇。

5.管段式小管徑測(cè)量經(jīng)濟(jì)又方便，測(cè)量精度高。

五、超聲波流量計(jì)應(yīng)用行業(yè)

廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、電力、給排水等領(lǐng)域，因?yàn)椴捎梅墙佑|式測(cè)量，幾乎不受被測(cè)流體溫度、壓力、粘度、密度等參數(shù)的影響，可解決其它類(lèi)型儀表所難以測(cè)量的強(qiáng)腐蝕性、非導(dǎo)電性、放射性及易燃易爆介質(zhì)的流量測(cè)量問(wèn)題。

六、國(guó)內(nèi)外技術(shù)差異

1.精度差異。國(guó)外先進(jìn)產(chǎn)品的精度基本都能達(dá)到或者超過(guò)1.0級(jí)，而國(guó)內(nèi)市場(chǎng)常見(jiàn)產(chǎn)品的精度達(dá)多低于1.0級(jí)，少數(shù)高端品牌如博銳BR1288i可以達(dá)到0.5級(jí)。

2.重復(fù)性差異。國(guó)產(chǎn)超聲波流量計(jì)的重復(fù)性很少能達(dá)到0.2%。

3.測(cè)量溫度范圍差異。國(guó)產(chǎn)液體超聲波流量計(jì)測(cè)量介質(zhì)的溫度大多低于60度，高于80度需要采用高溫型傳感器，最高溫度只能達(dá)到130度，而德國(guó)弗萊克森系列超聲波流量計(jì)高溫型傳感器可測(cè)400度左右的高溫介質(zhì)。

4.測(cè)量介質(zhì)差異。國(guó)產(chǎn)超聲波流量計(jì)大多只能測(cè)量液體介質(zhì)，測(cè)量氣體介質(zhì)還有不少技術(shù)難題沒(méi)有攻克。美國(guó)丹尼爾氣體超聲波流量計(jì)、GE超聲波流量計(jì)等國(guó)外知名品牌在世界天然氣貿(mào)易結(jié)算領(lǐng)域獨(dú)霸天下，中國(guó)制造還未能涉足。

七、注意事項(xiàng)

超聲波流量計(jì)正確選型才能保證超聲波流量計(jì)更好的使用。選用什么種類(lèi)的超聲波流量計(jì)應(yīng)根據(jù)被測(cè)流體介質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)來(lái)決定，使超聲波流量計(jì)的通徑、流量范圍、襯里材料、電極材料和輸出電流等?都能適應(yīng)被測(cè)流體的性質(zhì)和流量測(cè)量的要求。如果您對(duì)選型知識(shí)不太了解，歡迎您致電金湖博銳儀表有限公司，我們?cè)诰€客服將根據(jù)您的現(xiàn)場(chǎng)要求為您提供專(zhuān)業(yè)的選型指導(dǎo)。