定義

管道式超聲波流量計是通過檢測流體流動對超聲束(或超聲脈沖)的作用以測量流量的儀表。 

管道式超聲波流量計原理

根據對信號檢測的原(yuan)理超聲流(liu)量(liang)計可分為傳播速度差法(fa)(直接時差法(fa)、時差法(fa)、相位(wei)差法(fa)和頻差法(fa))、波束偏移法(fa)、多普勒法(fa)、互相關法(fa)、空間(jian)濾(lv)法(fa)及噪聲法(fa)等。

超聲流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)計和電(dian)磁流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)計一(yi)樣(yang)，因儀表流(liu)(liu)(liu)(liu)通通道(dao)未設(she)置任(ren)何(he)阻礙(ai)件，均屬*流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)計，是適于解(jie)決流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)測(ce)量(liang)困難問題的一(yi)類(lei)流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)計，特別在(zai)大口徑流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)測(ce)量(liang)方(fang)面(mian)有較突出的優點(dian)，它是發展迅速的一(yi)類(lei)流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)計之一(yi)。

優點

超聲波(bo)流(liu)量計是一(yi)種非(fei)接(jie)觸式儀(yi)表(biao)，它既可以(yi)測量大管徑(jing)的介質(zhi)流(liu)量也(ye)可以(yi)用于(yu)不(bu)易(yi)接(jie)觸和(he)觀察的介質(zhi)的測量。它的測量準(zhun)確度很(hen)高，幾乎不(bu)受被(bei)測介質(zhi)的各種參數的干擾，尤其可以(yi)解決(jue)其它儀(yi)表(biao)不(bu)能的強腐蝕性(xing)、非(fei)導電性(xing)、放射性(xing)及易(yi)燃(ran)易(yi)爆介質(zhi)的流(liu)量測量問題。

缺點

現今所(suo)存在(zai)(zai)的(de)(de)(de)缺點主(zhu)要是(shi)(shi)(shi)可測(ce)(ce)(ce)(ce)流(liu)體的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)(du)范圍(wei)受(shou)超(chao)聲波(bo)換能(neng)(neng)鋁及(ji)換能(neng)(neng)器與管道之間的(de)(de)(de)耦合材料耐溫(wen)程度(du)(du)的(de)(de)(de)限(xian)制，以及(ji)高溫(wen)下被測(ce)(ce)(ce)(ce)流(liu)體傳聲速(su)(su)度(du)(du)的(de)(de)(de)原始數據(ju)不全。目前我國只能(neng)(neng)用(yong)于(yu)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)200℃以下的(de)(de)(de)流(liu)體。另外，超(chao)聲波(bo)流(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)計(ji)的(de)(de)(de)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)線(xian)路比一般(ban)(ban)流(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)計(ji)復雜。這(zhe)(zhe)是(shi)(shi)(shi)因為(wei)(wei)，一般(ban)(ban)工(gong)業計(ji)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)中液(ye)體的(de)(de)(de)流(liu)速(su)(su)常(chang)(chang)常(chang)(chang)是(shi)(shi)(shi)每秒幾米，而(er)聲波(bo)在(zai)(zai)液(ye)體中的(de)(de)(de)傳播速(su)(su)度(du)(du)約為(wei)(wei)1500m/s左(zuo)右，被測(ce)(ce)(ce)(ce)流(liu)體流(liu)速(su)(su)(流(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang))變化(hua)帶給聲速(su)(su)的(de)(de)(de)變化(hua)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)大也(ye)(ye)是(shi)(shi)(shi)10－3數量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)級．若要求(qiu)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)流(liu)速(su)(su)的(de)(de)(de)準(zhun)(zhun)確度(du)(du)為(wei)(wei)1%，則對(dui)聲速(su)(su)的(de)(de)(de)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)準(zhun)(zhun)確度(du)(du)需為(wei)(wei)10-5～10-6數量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)級，因此必須有完善(shan)的(de)(de)(de)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)線(xian)路才(cai)能(neng)(neng)實現，這(zhe)(zhe)也(ye)(ye)正是(shi)(shi)(shi)超(chao)聲波(bo)流(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)計(ji)只有在(zai)(zai)集(ji)成(cheng)電路技術迅(xun)速(su)(su)發展的(de)(de)(de)前題(ti)下才(cai)能(neng)(neng)得(de)到實際應用(yong)的(de)(de)(de)原因。

超聲(sheng)波(bo)流(liu)量計由超聲(sheng)波(bo)換(huan)(huan)(huan)能(neng)(neng)器(qi)(qi)、電(dian)(dian)子(zi)線路及流(liu)量顯示(shi)(shi)和(he)累積(ji)系統三部分組成。超聲(sheng)波(bo)發射(she)(she)換(huan)(huan)(huan)能(neng)(neng)器(qi)(qi)將電(dian)(dian)能(neng)(neng)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)(huan)(huan)為(wei)(wei)超聲(sheng)波(bo)能(neng)(neng)量，并將其發射(she)(she)到被測流(liu)體中，接(jie)收器(qi)(qi)接(jie)收到的超聲(sheng)波(bo)信號(hao)，經電(dian)(dian)子(zi)線路放大(da)并轉(zhuan)(zhuan)換(huan)(huan)(huan)為(wei)(wei)代表(biao)流(liu)量的電(dian)(dian)信號(hao)供給顯示(shi)(shi)和(he)積(ji)算儀(yi)表(biao)進行顯示(shi)(shi)和(he)積(ji)算。這(zhe)樣就實(shi)現了流(liu)量的檢測和(he)顯示(shi)(shi)。

超(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波流量計換能器(qi)的壓(ya)(ya)電(dian)元件常做成(cheng)圓形薄片，沿厚(hou)度(du)振動(dong)。薄片直(zhi)徑超(chao)過厚(hou)度(du)的10倍，以(yi)保證(zheng)振動(dong)的方向性。壓(ya)(ya)電(dian)元件材料多采用鋯鈦酸鉛。為固(gu)定壓(ya)(ya)電(dian)元件，使超(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波以(yi)合(he)適(shi)的角(jiao)度(du)射入(ru)到(dao)流體中(zhong)，需把元件放入(ru)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)楔中(zhong)，構成(cheng)換能器(qi)整體(又稱探(tan)頭)。聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)楔的材料不僅要求強度(du)高、耐老化，而且(qie)要求超(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波經聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)楔后能量損(sun)失(shi)小即透射系數接近1。常用的聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)楔材料是有機玻璃，因(yin)為它透明，可以(yi)觀察(cha)到(dao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)楔中(zhong)壓(ya)(ya)電(dian)元件的組裝情況。另外(wai)，某些橡膠、塑(su)料及膠木也可作(zuo)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)楔材料。