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科普:超声波流量计原理

发明科技控中国仪表网2015年06月13日 15:40人气:3488

  【中国仪表网 发明科技控】流量计,一种可测量流体流量的装置,超声波流量计,顾名思义,是一种利用超声波对流体流量进行测量的装置,那么问题来了,超声波流量计真的如同字面意思一样吗?一样的话,它又是如何利用超声波来完成对流体流量的检测的呢?
  
  一、超声波流量计原理--简介
  

  超声波流量计,英文名称为Ultrasonicflowmeter,是一种利用速度差法的原理来对管内液体流量进行测量的装置,可分为外夹式和管段式,常与数字信号处理技术、多脉冲技术、纠错技术等结合使用以达到适应环境、增强其可靠性等目的,现已在化工、电力、石油、冶金等领域得到广泛应用。
  
  二、超声波流量计原理--结构
  

  超声波流量计主要由超声波发生器、超声波接收器、电子线路、流量显示、累积系统几大部分构成。其中,超声波发生器主要用于产生超声波并将其发射到流体中;超声波接收器主要用于接受通过流体后的超声波;超声波被接收到后经电子线路的放大、转换等处理后以电信号的形式将流量传送给显示屏并将结果显示出来;累积系统完成流量的累加计算。
  
  三、超声波流量计原理
  

  超声波流量计通过检测流体流动对超声波产生的影响来对液体流量进行测量,其利用的是“时差法”。首先,使用探头1发射信号,信号穿过管壁1、流体、管壁2后被另一侧的探头2接收到;在探头1发射信号的同时探头2也发出同样的信号,经过管壁2、流体、管壁1后被探头1接收到;由于流速的存在使得两时间不等,存在时间差,因此根据时间差便可求得流速,进而得到流量值。
  
  四、超声波流量计原理--优缺点
  

  由于超声波流量计利用超声波对流体的流量进行测量,因此其不仅可以测量常规管道流量,还可以测量不易观察、不易接触的管道的流量;其不仅可以测量常规流体流量,还可对具有强腐蚀性、放射性、易燃、易爆等特点的流体进行流量的测量。
  
  超声波测流体流量的范围如此之广,但其也有缺点所在。超声波流量计对所测流体的温度范围有所限制,目前我国的超声波流量计仅可用于200℃以下流体的测量;而且,超声波流量计的测量线路相当复杂,若需测量结果准确度为1%,则对声速的测量准确度需达到10-5~10-6数量级,对测量线路要求较高。
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