超声波流量计的选型方式供参考
时间：2023-09-04 阅读：269
1 概述
超声波流量计由超声波换能器、电子线路及流量显示和累积系统三部分组成，是一种利用超声波脉冲来测量流体流量的速度式流量仪表。超声波发射换能器将电能转换为超声波能量，并将其发射到被测流体中，接收器接收到的超声波信号，经电子线路放大并转换为代表流量的电信号供给显示和积算仪表进行显示和积算，这样就实现了流量的检测和显示。
2 分类
2.1 按照测量原理不同分类
目前常采用两种类型的超声波流量计，一种为多普勒超声波流量计，另一种为时差式超声波流量计。多普勒型是利用相位差法测量流速，即某一已知频率的声波在流体中运动，由于液体本身有一运动速度，导致超声波在接收器与发射器之间的频率或相位发生相对变化，通过测量这一相对变化就可获得液体速度；时差型是利用时间差法测量流速，即某一速度的声波由于流体流动而使得其在接收器与发射器之间传播时间发生变化，通过测量此时间变化就可获得流体流速。
2.1.1 多谱勒式超声波流量计
多普勒式超声波流量计测量原理图如图1所示。如图1，换能器1发射频率为f1的超声波信号，经过管道内液体中的悬浮颗粒或气泡后，频率发生偏移，以f2的频率反射到换能器2，f2与f1之差即为多谱勒频差fd。设流体流速为v，超声波声速为c，多谱勒频移fd正比于流体流速v，则
当管道条件、换能器安装位置、发射频率、声速确定以后，c、f1、θ即为常数，流体流速和多谱勒频移成正比，通过测量频移就可得到流体流速，进而求得流体流量。
2.1.2 时差式超声波流量计
时差式超声波流量计是利用声波在流体中顺流传播和逆流传播的时间差与流体流速成正比这一原理来测量流体流量的。如图2，换能器1向换能器2发射超声波信号，这是顺流方向，其传播时间为：
反之，逆流方向的传播时间为：
时间差为：
由于c>>v，故
所以，流体流速
其中c、L、θ均为常数，测得时间差△t即可求出流体流速v进而求得流体流量。
2.2 按照使用方式不同分类
根据超声波流量计使用方式、使用场合的不同，可分为固定式超声波流量计和便携式超声波流量计。它们的主要区别如下：
2.2.1 适用场合不同
固定式超声波流量计用于安装在某一固定位置，对某一特定管道内流体的流量进行长期不间断的计量；便携式超声波流量计具有很大的机动性，主要用于对不同管道的流体流量作临时测量。
2.2.2 供电方式不同
固定式超声波流量计要求长期连续运行，所以要使用220V交流电源，便携式超声波流量计既可以使用现场的交流电源，也备有内置充电电池，可以连续工作5～10小时，方便了不同场合临时流量测量的需要。
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