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。

一、工作原理

根據(jù)對信號檢測的原理超聲流量計可分為傳播速度差法(直接時差法、時差法、相位差法和頻差法)、波束偏移法、多普勒法、互相關(guān)法、空間濾法及噪聲法等。超聲流量計和超聲波流量計一樣，因儀表流通通道未設(shè)置任何阻礙件，均屬無阻礙流量計，是適于解決流量測量困難問題的一類流量計，特別在大口徑流量測量方面有較突出的優(yōu)點，它是發(fā)展迅速的一類流量計之一。

超聲波流量計采用時差式測量原理:一個探頭發(fā)射信號穿過管壁、介質(zhì)、另一側(cè)管壁后，被另一個探頭接收到，同時，第二個探頭同樣發(fā)射信號被第一個探頭接收到，由于受到介質(zhì)流速的影響，二者存在時間差Δt，根據(jù)推算可以得出流速V和時間差Δt之間的換算關(guān)系V=(C2/2L)×Δt，進而可以得到流量值Q

根據(jù)以上原理可將超聲波流量計分為兩大類：時差法超聲波流量計、多普勒超聲波流量計。

二、優(yōu)缺點

1.優(yōu)點

超聲波流量計是一種非接觸式儀表，它既可以測量大管徑的介質(zhì)流量也可以用于不易接觸和觀察的介質(zhì)的測量。它的測量準確度很高，幾乎不受被測介質(zhì)的各種參數(shù)的干擾，尤其可以解決其它儀表不能的強腐蝕性、非導電性、放射性及易燃易爆介質(zhì)的流量測量問題。

2.缺點

現(xiàn)今所存在的缺點主要是可測流體的溫度范圍受超聲波換能鋁及換能器與管道之間的耦合材料耐溫程度的限制，以及高溫下被測流體傳聲速度的原始數(shù)據(jù)不全。目前我國只能用于測量200℃以下的流體。另外，超聲波流量計的測量線路比一般流量計復雜。這是因為，一般工業(yè)計量中液體的流速常常是每秒幾米，而聲波在液體中的傳播速度約為1500m/s左右，被測流體流速(流量)變化帶給聲速的變化量最大也是10-3數(shù)量級。若要求測量流速的準確度為1%，則對聲速的測量準確度需為10-5~10-6數(shù)量級，因此必須有完善的測量線路才能實現(xiàn)，這也正是超聲波流量計只有在集成電路技術(shù)迅速發(fā)展的前題下才能得到實際應用的原因。

三、超聲波流量計構(gòu)成

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行顯示和積算。這樣就實現(xiàn)了流量的檢測和顯示。

根據(jù)換能器的安裝方式又可以將超聲波流量計分為三大類：外夾式超聲波流量計、插入式超聲波流量計、管段式超聲波流量計。

四、特點功能

1.獨特的信號數(shù)字化處理技術(shù)，使儀表測量信號更穩(wěn)定、抗干擾能力強、計量更準確。

2.無機械傳動部件不容易損壞，免維護，壽命長。

3.電路更優(yōu)化、集成度高、功耗低、可靠性高。

4.智能化標準信號輸出，人機界面友好、多種二次信號輸出，供您任意選擇。

5.管段式小管徑測量經(jīng)濟又方便，測量精度高。

五、超聲波流量計應用行業(yè)

廣泛應用于石油、化工、冶金、電力、給排水等領(lǐng)域，因為采用非接觸式測量，幾乎不受被測流體溫度、壓力、粘度、密度等參數(shù)的影響，可解決其它類型儀表所難以測量的強腐蝕性、非導電性、放射性及易燃易爆介質(zhì)的流量測量問題。

六、國內(nèi)外技術(shù)差異

1.精度差異。國外先進產(chǎn)品的精度基本都能達到或者超過1.0級，而國內(nèi)市場常見產(chǎn)品的精度達多低于1.0級，少數(shù)高端品牌如博銳BR1288i可以達到0.5級。

2.重復性差異。國產(chǎn)超聲波流量計的重復性很少能達到0.2%。

3.測量溫度范圍差異。國產(chǎn)液體超聲波流量計測量介質(zhì)的溫度大多低于60度，高于80度需要采用高溫型傳感器，最高溫度只能達到130度，而德國弗萊克森系列超聲波流量計高溫型傳感器可測400度左右的高溫介質(zhì)。

4.測量介質(zhì)差異。國產(chǎn)超聲波流量計大多只能測量液體介質(zhì)，測量氣體介質(zhì)還有不少技術(shù)難題沒有攻克。美國丹尼爾氣體超聲波流量計、GE超聲波流量計等國外知名品牌在世界天然氣貿(mào)易結(jié)算領(lǐng)域獨霸天下，中國制造還未能涉足。

七、注意事項

超聲波流量計正確選型才能保證超聲波流量計更好的使用。選用什么種類的超聲波流量計應根據(jù)被測流體介質(zhì)的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)來決定，使超聲波流量計的通徑、流量范圍、襯里材料、電極材料和輸出電流等?都能適應被測流體的性質(zhì)和流量測量的要求。如果您對選型知識不太了解，歡迎您致電金湖博銳儀表有限公司，我們在線客服將根據(jù)您的現(xiàn)場要求為您提供專業(yè)的選型指導。