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  行业资讯
超声波流量计随着集成电路技术迅速发展才开始应用一种
2012-3-31 16:15:54

超声波流量计是一种非接触式流量计。工作原理是:超声波在流体中传播时其传播速度要受到流体流速的影响,通过测量超声波在流体中传播速度可以检测出流体的流速而换算出流量来。以使用最广泛的时差法超声波流量计为例,当超声波在流体中传播时顺流方向超声波的传播速度会增大、逆流方向则减小,即同一传播距离就有不同的传播时间,再利用传播速度之差与被测流体流速之关系求取流速而换算出流量。即当超声波束在管道内水介质流动方向上的“上游传感器”与“下流传感器”之间传播时,水的流动会使超声波束的传播时间相对于静态传播产生一个微小变化,并且这个传播时间的变化与水的流速成正比,这就是时差式超声波流量计的测量原理。其关系的理论表达式如下式:

V=MD/sin2θ×△T/TupTdown

式中,M—为超声波束在水中的直线传播次数
θ—为超声波束与水流动方向的夹角
Tup—为超声波束在正方向上的传播时间(由上游传感器到下游传感器间的传播时间)
Tdown—为超声波束在逆方向上的传播时间(由下游传感器到上游传感器间的传播时间)
△T= Tup—Tdown

二、超声波流量计的特点

超声波流量计基于微处理技术,大多采用集成电路及低电压宽脉冲发射技术而设计的。在测量技术上,为取得更高的分辨率和更大的测量范围,多使用0.1ns超高分辨率时间测量线路。它专门用于液体介质测量特别是水的测量。其显著特点是:精度等级为±1.0%,可在不停产状态下带压安装,主机既可安装于值控室还可输出电流、脉冲等标准信号并可利用RS232或RS485接口通讯进行计量数据远程传送。该流量计具有高可靠性、低功耗、抗干扰、安装维护方便等优点。


使用超声波流量计应注意的问题
超声波流量计工作原理: 超声波在流动的流体中传播时就载上流体流速的信息。因此通过接收到的超声波就可以检测出流体的流速,从而换算成流量。超声脉冲穿过管道从一个传感器到达另一个传感器,就像一个渡船的船夫在横渡一条河。当气体不流动时,声脉冲以相同的速度(声速,C)在两个方向上传播。如果管道中的气体有一定流速V(该流速不等于零),则顺着流动方向的声脉冲会传输得快些,而逆着流动方向的声脉冲会传输得慢些。这样,顺流传输时间tD会短些,而逆流传输时间tU会长些。这里所说的长些或短些都是与气体不流动时的传输时间相比而言;根据检测的方式,可分为传播速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪声法及相关法等不同类型的超声波流量计。超声波流量计是近十几年来随着集成电路技术迅速发展才开始应用的一种。