【仪表网 仪表科普】进入20世纪的70年代以后,由于集成电路技术的飞速发展,高精度的时间测量成为一件轻而易举的事,再加上高性能、工作非常稳定的锁相技术(PLL)的出现与应用,使得超声波流量计的可靠性得到了初步的保证,同时为了消除声速变化对测量精度的影响,出现了频差法超声流量计。锁相频差法测量周期短,响应速度快,而且消除了声速对测量精度的影响,因而这种方法成为测量大管径大流量超声流量计的主要方案,缺点是测量小管径小流量时精度得不到保证。
当时前苏联科技工作者对管道内流体的流速分布规律作了大量深入细致的研究,指出管道内流体流动存在两种状态：层流状态和紊流状态,并给出了层流状态下的理论计算公式,为超声波流量计进一步提高测量精度打下了坚实的理论基础。至此,超声波流量计的研究和应用才蓬勃发展起来,超声流量计的种类也越来越多,相继出现了波束偏移法、多普勒法、相关法及噪声法等。
超声波流量计的优势
1、超声波流量计怕水中的气泡，因为超声波在水中的传播速度为1500米/秒左右，而在空气中的传播速度为330米/秒，我们的供热管网毕竟不是厂家的检测台子，用的是纯净水，无气泡，而供热管网中不可能不含杂质、气泡等，而根据在水中及空气中的传播速度，会有接近于5倍的计量误差;即使在安装时有特别的要求，也不能避免。
2、超声波流量计用在热量表上用的是“差速法”来测量流量的。具体原理是：当超声波在水中与水一起流动时会产生一个时间，而与正常速度相比，就会产生一个时间差，利用时间差来算水的流速，再用流速乘以管径，就得到了流量。所以称“差速法”。这种方法要求严格的时序控制，一般超声波在水中的传播速度为1500米/秒，时序控制电路要以单片机的周期来计算，一般为10-12秒，毫秒级达不到，稍有偏差，则会影响计量。
3、超声波换能器(即超声波发生、接收器)要求精度高，它有压电材料即锆钛酸铝，声楔即透射字数接近1的有机玻璃组成，要求强度高、韧度牢，耐老化等。目前，上一对进口的换能器的价格在200元人民币左右，价格太高，而国产价格低的质量上又没有保证，与进口产品质量没有可比性。
4、超声波流量计都要在换能器部件做“增速”处理，即增加水流的速度，为的是让超声波在小流量情况速度一致些，这怎么办，只能缩小换能器部分的管径，即“缩径”，所以现在看到有的标称DN20的超声波热量表，“缩径”部分连DN15的口径都不到。增加了压力损失。江苏金湖中鼎仪表有限公司是生产流量计的老厂具有多年的技术经验，我公司一贯地追求产品质量的，力争把国产仪表做到，打破进口仪表的神话!
5、超声波流量计运行，维护成本太高，因其超声波换能器是大功耗器件，因此缩短了内置电池的寿命，而换能器损坏就要换掉整个流量计，成本太高，而换能器又十分怕振动，易脱落，属易损部件，维护十分不便。
6、超声波并不是一种近才出现的高科技技术，它早在二战时期就被盟军应用在对德国的中，用来探测海底的潜艇。相比较而言，韦根技术产生于1974年的美国，无磁检测技术产生于1987年的德国，在民用特别是医疗领域应用广泛。
7、超声波怕水中的杂质，因为水中的杂质会偏移超声波的入射角，影响准确计量。所以现在宣传超声波热量表不怕堵，这个无可非议，因为它接近于直管状态，但水中的杂质会影响超声波换能器，这一点厂家却只字不提，误导用户，一个现实问题，水中杂质影响了计量。
文章来源：山东伟控仪表科技有限公司（点击进入该公司展台）
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