夾持式超聲波流量計的原理與測量方法

1、分享到：夾持式超聲波流量計的原理和測量方法2.1測量原理和組成超聲波流量計是基于超聲波在流動的流體中傳播時就載上流體流速的信息，如順流和逆流的傳播速度由于疊加了了流體流速而不相同。因此通過接收到的超聲波就可以檢測出流體的流速，從而換算成流量。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。超聲波發(fā)射換能器將電能轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換為代表流量的電信號供給顯示和積算儀表進(jìn)行顯示和積算。這樣就實現(xiàn)了流量的檢測和顯示。2.2測量方法根據(jù)檢測的方式，可分為傳播速度差法（時間差法，頻率差法，相位差法）、多普勒法、波束偏

2、移法、噪聲法及相關(guān)法等不同類型的超聲波流量計。由于直接時差法、頻差法和相位差法的基本原理都是通過測量超聲波脈沖順流和逆流傳報時速度之差來反映流體的流速的，故又統(tǒng)稱為傳播速度差法。其中頻差法和時差法克服了聲速隨流體溫度變化帶來的誤差，準(zhǔn)確度較高，所以被廣泛采用。多普勒法是利用聲學(xué)多普勒原理，通過測量不均勻流體中散射體散射的超聲波多普勒頻移來確定流體流量的，適用于含懸浮顆粒、氣泡等流體流量測量。波束偏移法是利用超聲波束在流體中的傳播方向隨流體流速變化而產(chǎn)生偏移來反映流體流速的，低流速時，靈敏度很低適用性不大。噪聲法（聽音法）是利用管道內(nèi)流體流動時產(chǎn)生的噪聲與流體的流速有關(guān)的原理，通過檢測噪聲表示流

3、速或流量值。其方法簡單，設(shè)備價格便宜，但準(zhǔn)確度低。相關(guān)法是近年來的一種新方法。相關(guān)法是利用相關(guān)技術(shù)測量流量，原理上，此法的測量準(zhǔn)確度與流體中的聲速無關(guān)，因而與流體溫度，濃度等無關(guān)，因而測量準(zhǔn)確度高，適用范圍廣。但價格貴，線路比較復(fù)雜。以上幾種方法各有特點，應(yīng)根據(jù)被測流體性質(zhì)，流速分布情況、管路安裝地點以及對測量準(zhǔn)確度的要求等因素進(jìn)行選擇。一般說來由于生產(chǎn)中工況的溫度常不能保持恒定，故多采用頻差法及時差法。只有在管徑很大時才采用直接時差法。當(dāng)流場分布不均勻而表前直管段又較短時，也可采用多聲道（例如雙聲道或四聲道）來克服流速擾動帶來的流量測量誤差。多普勒法適于測量兩相流，可避免常規(guī)儀表由懸浮粒或氣泡造成的堵塞、磨損、附著而不能運行的弊病，因而得以迅速發(fā)展。隨著工業(yè)的發(fā)展及節(jié)能工作的開展，煤油混合（COM）、煤水泥合（CWM）燃料的輸送和應(yīng)用以及燃料油加水助燃等節(jié)能方法的發(fā)展，都為多普勒超聲波流量計