超声波流量计任务原理

一、超声波流量计任务原理: 超声波在活动的流体中传播时就载下流体流速的信息。因此通过排汇到的超声波就能够检测出流体的流速，从而换算成流量。超声脉冲穿过管道从一个传感器抵达另一个传感器，就像一个渡船的船夫在横渡一条河。当气体不活动时，声脉冲以雷同的速度（声速，C）在两个方向上传播。假如管道中的气体有肯定流速V（该流速不等于零），则顺着活动方向的声脉冲会传输得快些，而逆着活动方向的声脉冲会传输得慢些。这样，顺传播输时光tD会短些，而逆传播输时光tU会长些。这里所说的长些或短些都是与气体不活动时的传输时光相比而言；依据检测的方法，可分为传播速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪声法及相干法等不同类型的超声波流量计。起声波流量计是近十几年来随着集成电路技巧敏捷展开才开端运用的一种。

依据对信号检测的原理，目前超声波流量计大抵可分传播速度差法(包含：间接时差法、时差法、相位差法、频差法)波束偏移法、多普勒法、相干法、空间滤波法及噪声法等类型。其中以噪声法原理及构造*简朴，便于测量和携带，价钱廉价但正确度较低，适于在流量测量正确度请求不高的场所运用。

因为间接时差法、时差法、频差法和相位差法的基础原理都是通过测量超声波脉冲逆流和逆传播报时速度之差来反应流体的流速的，故又统称为传播速度差法。其中频差法和时差法战胜了声速随流体温度变更带来的误差，正确度较高，所以被普遍采取。遵照换能器的配置方法不同，传播速度差拨又分为：Z法(透过法)、V法(反射法)、X法(穿插法)等。

波束偏移法是运用超声波束在流体中的传播方向随流体流速变更而发生偏移来反应流体流速的，低流速时，敏锐度很低实用性不大．

多普勒法是运用声学多普勒原理，通过测量不平均流体中散射体散射的超声波多普勒频移来肯定流体流量的，实用于含悬浮颗粒、气泡等流体流量测量。

相干法是运用相干技巧测量流量，原理上，此法的测量正确度与流体中的声速无关，因此与流体温度，浓度等无关，因此测量正确度高，实用规模广。但相干器价钱贵，线路对比庞杂。在微处理机遍及运用后，这个缺陷能够战胜。

噪声法(听音法)是运用管道内流体活动时发生的噪声与流体的流速有关的原理，通过检测噪声示意流速或流量值。其方法简朴，装备价钱廉价，但正确度低。
　　　　　
以上几种方法各有特征，应依据被测流体性质．流速散布状况、管路装置地点以及对测量正确度的请求等因素进行抉择。个别说因因为工业消费中工质的温度常不能维持恒定，故多采取频差法及时差法。只要在管径很大时才采取间接时差法。对换能器装置方法的抉择准则个别是：当流体沿管轴平行活动时，选用Z法；当活动方向与管铀不平行或管路装置地点使换能器装置间隔遭到限制时，采取V法或X法。当流场散布不平均而表前直管段又较短时，也可采取多声道(例如双声道或四声道)来战胜流速扰动带来的流量测量误差。多普勒法适于测量两相流，可防止惯例仪表由悬浮粒或气泡形成的梗塞、磨损、附着而不能运行的毛病，因此得以敏捷展开。随着工业的展开及节能任务的展开，煤油混杂(COM)、煤水泥合(CWM)燃料的保送和运用以及燃料油加水助燃等节能方法的展开，都为多普勒超声波流量计运用开拓辽阔远景