超聲波流量計的性能特點及（jí）應用範圍
點擊次數（shù）：3295 發布（bù）時間：2021-03-19 07:33:08
1、超聲波流量計的（de）概述
在工業界，超聲（shēng）波流量計用於氣體、液體和蒸汽的體（tǐ）積流量測量已有幾十年的（de）曆史。在原理上，它可用2種方法進（jìn）行測量:多普勒效應（yīng）方法和時差測量方法。
1)多普勒（lè）效應方法
這種方法需要流體中含有反射物質。由於（yú）在流體中反射物質的反射性能不穩定，到目前為止，這種方法僅能在少數場合得到應用（yòng）。
2)時差測量方法
這種方法在工業界應用已有30年曆史。它具有精度高和可靠性好的特點。除了測量（liàng）體積流量之外，同時還能導出超聲波（bō）在被測流體中的傳播速度。
它的測量方法可簡單比（bǐ）喻為在河流（liú）上渡船擺渡的（de）過程，順流擺渡渡船到達對岸所需的時間要比逆流的少。
河（hé）流的流速越大，順流的（de）速度越快，而逆流所（suǒ）需的時間越長。順流和逆流所需時間的時間差直（zhí）接與河流（liú）的流速有關。在超聲波流量計中（zhōng）超聲波好比渡船，河流（liú）流速等（děng）同於流休（xiū）的流速。電聲變換器發送和接收（shōu）的短促聲脈衝信號穿過管道中流（liú）動（dòng）的介質。2個變換器分別安裝在縱（zòng）向有偏移的測量管道兩側。這時超聲波順流和逆流傳（chuán）播的時間差與流體的流速成正比。
2、超聲波流（liú）量計的性（xìng）能和特點
超聲（shēng）波流量計在無接觸（chù）的情況下借（jiè）助超聲（shēng）波的（de）傳播對液體和（hé）氣體的流量進（jìn）行測量。測量原理以超聲波時差方法為基礎。
儀器裝置包括雙或多聲道測量通道的一體（tǐ）式儀器以（yǐ）及把超聲波探頭直接焊接或夾持在管道（dào）上的分體式儀器。管道的尺寸從DN25到DN3000 (1"一120")。相應的（de）流量測量範圍為（wéi）1m3/h～450000m3/h。新的流量計（jì）采用5聲道測量形式，它可精確確定流速分布形式和（hé）提高（gāo）測量精度（dù）。變送（sòng）器采用（yòng）微處理器和貼片技術。所有功能和（hé）運行參數都（dōu）可由程（chéng）序加以設置。
超聲波流量計的特點是:
·能測量大多數液體（如液體流量計）和氣體的介質;
·測量精度高（gāo），所測流量與粘度、溫度、壓力和導電率等（děng）因（yīn）素無關;
·側量的線性特性好(計時時間差正（zhèng）比於流速);
·管道截麵無需縮小;
·由於（yú）管道中無阻擋物，因此無附加的壓力損耗;
·能采用流過的介質體積量對流量計直（zhí）接進行（háng）標定;
·時（shí）間分辨率高(計時時間小於1ms);
·方向識別(正、負計時時（shí）間差);
·通過測量（liàng）能得（dé）到有關材料性能或成分的附加信息(無流動流體影（yǐng）響的聲速測量);
·低功耗(使（shǐ）用微控製器（qì）);
·性能價格比合理;
3、超聲波流量計的應用範圍
根據至今為止的應用實例可以看（kàn）出，大部分流體介質都可使用超聲波流量計進行檢測。應用範圍從原來的汙水（汙水流量計）測量擴展到天然氣、空氣、甲烷、氮氣、氨氣、汽油（yóu）、天然氣、空氣、磷酸和重油的測量;甚至還可以測量氮（dàn）氣、純淨水和油（yóu）水混合物等。另外，在石（shí）化（huà）精煉廠中，剩餘氣體（tǐ）的燃燒優化需要用超聲波時差方法測（cè）量（liàng）流量，同時用超（chāo）聲波傳播速度和其他一些（xiē）測量結果來（lái）確定被測氣體的分子重量。
但是，超聲（shēng）波不能在真空中傳播。傳感器之間超聲波傳播的（de）前提條件是被測氣體至少應具有所規定的*小密（mì）度。而且，在使用超聲波（bō）流量計測量液體流量時，液體內氣體和固體的含量不能超過一定的限製，主（zhǔ）要是（shì）阻尼作用(超聲（shēng）波遇到幹擾物質產生反射)太大。超聲波傳感器不能應用的場合有（yǒu）:
·液體中氣泡的體積含量大於1%;
·液（yè）體中固體粒子的（de）體積含量大於5%;
·每米（mǐ）測量管（guǎn）道口徑的粘（zhān）度（dù）大於100x10`4kg·s/m2擴的（de）液體。
如同管風琴聲管的（de）音叉或（huò）口琴的音（yīn）叉那樣，管道中的阻擋（dǎng）部件（jiàn）(如閥門的閥心)能產生超過（guò）100kHz頻率範圍的高頻聲平信號。為了減小阻擋部件對超聲波測（cè）量的影響，必須采用無於擾（rǎo）的入口引導直通管道，但（dàn）由於氣體與管（guǎn）壁的摩擦，該（gāi）段管道也會產生氣流（liú）的損耗。
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