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閱讀：57發(fā)布時(shí)間：2025-11-17
超聲波流量計(jì)、超聲波液物位計(jì)在水處理行業(yè)中的應(yīng)用（二）：超聲波流量計(jì)及其應(yīng)用概況
超聲波流量計(jì)及其應(yīng)用概況
１兩類超聲波流量計(jì)
目前應(yīng)用于工業(yè)測量的超聲波流量計(jì)主要有兩類，即多譜勒式超聲波流量計(jì)和時(shí)差式超聲波流量計(jì)。它們都采用了現(xiàn)代高精技術(shù)來處理超聲波信號(hào)，都應(yīng)用了超聲波的相關(guān)聲學(xué)特性，但其工作原理及應(yīng)用場合等方面仍有很大不同。
２兩類超聲波流量計(jì)測量原理
為了正確選型和合理使用超聲波流量計(jì)，并且對(duì)實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析、總結(jié)和解決，需要了解兩類儀表的工作原理。
行分析、總結(jié)和解決，需要了解兩類儀表的工作原理。
（１）多譜勒超聲波流量計(jì)
兩個(gè)探頭對(duì)稱地裝在待測流體管路兩側(cè)。發(fā)射探頭發(fā)射頻率為ｆ１的超聲波信號(hào)，經(jīng)過管道內(nèi)液體中的懸浮顆?；驓馀莺?，頻率發(fā)生偏移，以ｆ２的頻率反射到接收探頭，這就是多譜勒效應(yīng)，ｆ２與ｆｌ之差即為多譜勒頻移ｆｄ。設(shè)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：即：ｆｄ＝ｆ２－ｆ１＝×ｖ所以流體流速：ｖ＝×ｆｄ當(dāng)管道條件、探頭安裝位置、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(jìn)而
求得流體流量。
（２）時(shí)差式超聲波流量計(jì)
時(shí)差式超聲波流量計(jì)的兩個(gè)探頭裝在待測流體管道的上游和下游，對(duì)于小口徑管道，裝在
管道一側(cè)，為Ｖ方式，對(duì)于大口徑管道（直徑大于1００ｍｍ）則裝在兩側(cè)，為Ｚ方式。兩個(gè)探頭（即換能器）都可以發(fā)射和接收超聲波信號(hào)。由于液體流速的作用，從
上游側(cè)探頭發(fā)向下游的聲速將增加；反之減小。兩者傳播的時(shí)間差直接與流體流
速成正比，通過對(duì)時(shí)間差的檢測即可計(jì)算出液壓體流速，進(jìn)而求得流量。
３超聲波流量計(jì)在水處理行業(yè)應(yīng)用概況
目前，對(duì)上述兩類超聲波流量計(jì)都有現(xiàn)場使用。根據(jù)實(shí)際情況，氧化鋁生產(chǎn)工藝中，料漿、精液、洗液等適合使用多譜勒式超聲波流量計(jì)，如拜爾法工藝上溶出洗液的測量就使用了該儀表，而對(duì)清水的測量則適合使用時(shí)差式超聲波流量計(jì)。從使用效果看，前者運(yùn)行不太穩(wěn)定，效果不太理想，而后者則已達(dá)到了令人滿意的結(jié)果。
根據(jù)我們分析，一方面，使用多譜勒式超產(chǎn)波流量計(jì)所測管道的介質(zhì)多為粘稠、高溫等流體，特性各不相同，而且長期流動(dòng)導(dǎo)致管壁結(jié)垢，影響超聲波的正常穿透和傳播；另一方面，從已掌握的資料看，時(shí)差技術(shù)比多譜勒技術(shù)更成熟、更可靠。
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