超声波流量计的原理和特色

 超声波流量计 一、作业原理 依据对信号检测的原理，声流量计可分为传达速度差法（直接时差法、时差法、相位差法和频差法）、波束偏移法、多普勒法、相互关法、空间滤法及噪声法等。

1、时差法：丈量顺逆传达时传达速度不同引起的时差核算被测流体速度。 它选用两个声波发送器和两个声波接收器。同声源的两组声波在SA与RA之间与RB之间别离传送。它们沿着管道装置的方位与管道成θ角(一般θ=45°)。因为向下流传送的声波被流体加快，而向上游传送的声波被延 迟，它们之间的时刻差与流速成正比。也能够发送正弦信号丈量两组声波之间的相移或发送频率信号丈量频率差来完成流速的丈量。

2、相位差法：丈量顺逆传达时传达时因为时差引起的相位差核算速度。 它的发送器沿垂直于管道的轴线发送声波，因为流体活动的效果，声波束向下流偏移段间隔。偏移间隔与流速成正比。

3、频差法：丈量顺逆传达时传达时的声环频率差。 当超声波在不均匀流体中传送时，声波会发生散射。 体与发送器间有相对运动时，发送的声波信号和被流体散射后接收到的信号之间会发生多普勒频移。多普勒频移与流体流速成正比。要求波束很窄，使两波束的夹角θ不致受到波束宽度影响。也可只选用一个变换器既作为发送器又作为接收器，这种方式称为单通道式。在单通道多普勒血液流量计中，发送器间隔地发送声高冲信 号，在两个声高冲间隔的时刻中，接收从血管壁和血管内红血球反射回来的声高冲信号。选用控制线路挑选给定间隔处的红血球反射信号,通过比较后得到多普勒频移,它与血液流速成正比。在已知血管 横截面时可得到血液流量。

二、特色 (1)声流量计可作非触摸丈量。夹装式换能器声流量计可无须停流截管装置，只要在既设管道外部装置换能器即可。这是声流量计在工业用流量仪表中具有的优点，因此可作移动性（即 非定点固定装置）丈量，适用于管网活动状况评估测定。 (2)声流量计为无活动阻遏丈量，无额外压力损失。 (3)声流量计适用于大型圆形管道和矩形管道，且原理上不受管径限制，可认为是在无法完成实流校验的情况下优先考虑的挑选方案。 (4)声流量计可丈量非导电性液体，在无阻遏流量丈量方面是对电磁流量计的一种补充。 (5)某些传达时刻法声流量计附有丈量声波传达时刻的功用，即可丈量液体声速以判断所测液体类别。例如，油船泵送油品上岸，可核对所丈量的是油品还是仓底水。 (6)传达时刻法声流量计只能用于清洁液体和气体。 (7)外夹装换能器的声流量计不能用于衬里或结垢太厚的管道，也不能用于衬里（或锈层）与内管壁剥离（若夹层夹有气体会严重衰减信号）或锈蚀严重（改动传达路径）的管道。