1 概述
超聲波流量計由超聲波換能器、電子線路及流量顯示和累積系統(tǒng)三部分組成，是一種利用超聲波脈沖來測量流體流量的速度式流量儀表。超聲波發(fā)射換能器將電能轉換為超聲波能量，并將其發(fā)射到被測流體中，接收器接收到的超聲波信號，經(jīng)電子線路放大并轉換為代表流量的電信號供給顯示和積算儀表進行顯示和積算，這樣就實現(xiàn)了流量的檢測和顯示。
2 分類
2.1 按照測量原理不同分類
目前常采用兩種類型的超聲波流量計，一種為多普勒超聲波流量計，另一種為時差式超聲波流量計。多普勒型是利用相位差法測量流速，即某一已知頻率的聲波在流體中運動，由于液體本身有一運動速度，導致超聲波在接收器與發(fā)射器之間的頻率或相位發(fā)生相對變化，通過測量這一相對變化就可獲得液體速度；時差型是利用時間差法測量流速，即某一速度的聲波由于流體流動而使得其在接收器與發(fā)射器之間傳播時間發(fā)生變化，通過測量此時間變化就可獲得流體流速。
2.1.1 多譜勒式超聲波流量計
多普勒式超聲波流量計測量原理圖如圖1所示。如圖1，換能器1發(fā)射頻率為f1的超聲波信號，經(jīng)過管道內液體中的懸浮顆?；驓馀莺?，頻率發(fā)生偏移，以f2的頻率反射到換能器2，f2與f1之差即為多譜勒頻差fd。設流體流速為v，超聲波聲速為c，多譜勒頻移fd正比于流體流速v，則
當管道條件、換能器安裝位置、發(fā)射頻率、聲速確定以后，c、f1、θ即為常數(shù)，流體流速和多譜勒頻移成正比，通過測量頻移就可得到流體流速，進而求得流體流量。
2.1.2 時差式超聲波流量計
時差式超聲波流量計是利用聲波在流體中順流傳播和逆流傳播的時間差與流體流速成正比這一原理來測量流體流量的。如圖2，換能器1向換能器2發(fā)射超聲波信號，這是順流方向，其傳播時間為：
反之，逆流方向的傳播時間為：
時間差為：
由于c>>v，故
所以，流體流速
其中c、L、θ均為常數(shù)，測得時間差△t即可求出流體流速v進而求得流體流量。
2.2 按照使用方式不同分類
根據(jù)超聲波流量計使用方式、使用場合的不同，可分為固定式超聲波流量計和便攜式超聲波流量計。它們的主要區(qū)別如下：
2.2.1 適用場合不同
固定式超聲波流量計用于安裝在某一固定位置，對某一特定管道內流體的流量進行長期不間斷的計量；便攜式超聲波流量計具有很大的機動性，主要用于對不同管道的流體流量作臨時測量。
2.2.2 供電方式不同
固定式超聲波流量計要求長期連續(xù)運行，所以要使用220V交流電源，便攜式超聲波流量計既可以使用現(xiàn)場的交流電源，也備有內置充電電池，可以連續(xù)工作5～10小時，方便了不同場合臨時流量測量的需要。
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