超聲波流量計的測量方法詳解

超聲波流（liú）量計的電子線路包括發射、接收、信號處理和顯示電路。測得的瞬時流（liú）量和累積流量值用數字量或（huò）模擬量顯示。

根（gēn）據對信號檢測（cè）的（de）原理（lǐ），目前超聲波流量計大致（zhì）可分傳播速度差法(包括：直接時差法、時差法（fǎ）、相（xiàng）位差法、頻差法)波束偏移法、多（duō）普勒法、相關法、空間濾波法及噪聲（shēng）法（fǎ）等類型。其（qí）中（zhōng）以噪聲法原（yuán）理及結（jié）構最簡單，便於測量和攜帶，價格便宜但準確（què）度較低，適於在流量測量準確（què）度要求不（bú）高（gāo）的場合使用。由於直接時（shí）差法、時差法、頻差法和（hé）相位差法的（de）基本原理都是通過測量（liàng）超聲波脈（mò）衝順流和逆（nì）流傳報時速度之差來反映流體的流速的，故又統（tǒng）稱（chēng）為傳播速度差法。其中（zhōng）頻差法和時差法（fǎ）克服了（le）聲速隨流體溫度（dù）變化帶來的誤差，準確度（dù）較高，所以被廣泛采用。按（àn）照換能器的配置方法不同，傳播速度差撥又分為：Z法(透過法)、V法(反射法)、X法(交叉法)等。波束偏移法是利用（yòng）超聲波束在流體中的傳（chuán）播方向隨流體流（liú）速（sù）變化而產生偏移來反映流體流速（sù）的，低流速時，靈敏度很低適（shì）用性不大．多普勒法是利用聲學多普勒（lè）原理（lǐ），通過測量不均勻流體中散射體（tǐ）散射的（de）超聲波多普

勒頻移來確（què）定流體流量的，適用於含懸浮顆粒、氣泡等流體流量測（cè）量。相關法是利（lì）用相關技術測（cè）量流量，原理上，此法的測量準確度與流（liú）體中的聲速無關，因而與流體溫度，濃度等無（wú）關，因而測量準確度高，適用（yòng）範（fàn）圍廣。但相關（guān）器價（jià）格貴，線路比較複雜。在微處理機普及應用後，這個（gè）缺點可以克服。噪聲法(聽音法)是利用管道內流體流動時（shí）產（chǎn）生的噪聲與流體的流速有關的原理（lǐ），通過檢測噪聲表示流速或流（liú）量值。其方（fāng）法簡單，設備價格便宜，但（dàn）準確度低。

以上幾種方法各有特點，應根據被測流體性質．流速分布情況、管（guǎn）路安裝地點以及對（duì）測量準確度的要求等（děng）因素進行選擇。一般說來由於工（gōng）業生產中工質的溫度常不能保持恒定，故多采用頻差法及時差法。隻有在管徑很大時才采用直接時差法。對換能器（qì）安裝（zhuāng）方法的選擇原則一般是：當（dāng）流體沿管軸平行流動時，選用（yòng）Z法；當流動方向與管鈾不平行或（huò）管路（lù）安（ān）裝地點使換能器安裝間隔受到限製時，采用V法或X法。當流場分布不均勻而表前直（zhí）管段又較短時，也可采（cǎi）用多聲道(例如雙聲道或四聲道)來克服流速擾動帶來的流量測量誤（wù）差。多普勒法適於（yú）測量兩相流，可（kě）避免常（cháng）規儀表由懸浮粒或氣泡造成的堵塞、磨損、附著而不能（néng）運（yùn）行的弊病，因而得以迅（xùn）速發展。隨著工（gōng）業的發展及節能工作的開展，煤油混合(COM)、煤水泥（ní）合(CWM)燃料的輸送和應用以及燃料油加水助燃（rán）等節能方法的發展，都為多普勒超聲波流量計（jì）應用開辟廣闊前景。

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