超聲波流量計工作原理及分類和選型應用
現以北京中航科儀測控技術有限公司生產的CCS系列的超聲波流量計來進行舉例：
一、CCS超聲波流量計的工作原理及分類
超聲波流量計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，如果在現場配以溫度、壓力儀表，經過密度補償，還可以求得質量流量。當超聲波在流動的介質中傳播的時候，相對于固定的坐標系統(tǒng)而言（如管道中的管壁），其聲波的某些聲學特性與靜止介質中的聲特性是不同的，在其基礎上又疊加上了流體的流速信息，因而根據超聲波某些聲學特性隨流速的變化就可以求出介質的流速。
超聲波流量計根據測量原理的不同，種類較多，大致可以分為以下幾類：1.傳播速度法（時差法、相位差法和頻差法）2.多普勒法3.相關法4.波束偏移法等。但是目前*常采用的測量方法主要有兩類：時差法和多普勒效應法。
同時，根據超聲波流量計使用場合不同，可以分為固定式超聲波流量計和便攜式超聲波流量計
二、超聲波流量計的選型應用
根據原理不同：
1、多譜勒式超聲波流量計的選型
多普勒法超聲波流量計依靠水中雜質的反射來測量水的流速，因此適用于雜質含量較多的臟水和漿體，如城市污水、污泥、工廠排放液、雜質含量穩(wěn)定的工廠過程液等，而且可以測量連續(xù)混入氣泡的液體。但是根據測量原理，被測介質中必須含有一定數量的散射體（顆粒或氣泡），否則儀表就不能正常工作。
2、時差式超聲波流量計的選型
目前生產*多、應用范圍*廣泛的是時差式超聲波流量計。它主要用來測量潔凈的流體流量，在自來水公司和工業(yè)用水及江河水、回用水領域，得到廣泛應用。時差式超聲波流量計此外可以測量雜技含量不高(雜質含量小于10g/L，粒徑小于1mm)的均勻流體，如污水等介質的流量，但不能測量含有影響超聲波傳播的連續(xù)混入氣泡或體積較大固體物的液體。在這種情況下應用，應在換能器的上游進行消氣、沉淀或過濾。在懸浮顆粒含量過多或因管道條件致使超聲信號嚴重衰減而不能測量時，有時可以試降低換能器頻率，予以解決。而且精度可達±1%。實際應用表明，選用時差式超聲波流量計，對相應流體的測量都可以達到滿意的效果。
條件 | 傳播時間差法 | 多普勒法 |
適用液體 | 水類(江河水，海水農業(yè)用水等),油類（純凈燃油，潤滑油，食用油等），化學試劑，藥液等 | 含雜質多的水(下水，污水，農業(yè)用水等)，漿類(泥漿，礦漿，紙漿化工料漿等)，油類(非凈燃油，重油，原油等) |
適用懸浮顆粒含量 | 體積含量<1%(包括氣泡)時不影響測量準確度 | 濁度>50－100mg/L |
儀表基本誤差 | 帶測量管段式 | ±(0.5-1)%R | ±(3-10)%FS
固體粒子含量基本不變時±(0.5-3)% |
濕式大口徑多聲道 |
濕式小口徑單聲道 | ±1.5%R-±3%R |
夾裝式(范圍度20：1) |
重復性誤差 | 0.1%-0.3% | 1% |
信號傳輸電纜長度 | 100-300m,在能保證信號質量的前提下,可以小于100m | <30m |
價格 | 較高 | 一般較低 |
根據現場工況安裝方式
1、便攜式超聲波流量計
便攜式超聲波流量計具有很大的機動性，適用于臨時性測量，主要用于校對管道上已安裝其它流量儀表的運行狀態(tài)，進行一個區(qū)域內的流體平衡測試，檢查管道的當時流量情況等。如果不作固定安裝，而用于這些用途時，選用便攜式超聲波流量計既方便又經濟。便攜式超聲波流量計既可以使用現場的交流電源，也備有內置充電電池，可以連續(xù)工作5～10h［小時］，大大方便了不同場合臨時性流量測量的需要。便攜式超聲波流量計只是為了現場查看當時流量和短時間內的累計流量，故一般無輸出信號功能，但為了方便測量不同管道流量，它具有豐富的貯存功能，可以同時存貯數十條不同管道的參數，供隨時調出使用
2、固定式超聲波流量計
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；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，因定式超聲波流量計，通常都有4-20mA信號輸出等功能，供遠傳顯示使用，但其內部只能存貯一條管道的參數。
