超聲波流量計的工作原理
很多朋友對于超聲波流量計都是有著了解的，但是實際上很多朋友對于超聲波流量計的工作原理以及測量原理是不了解的，今天我們就帶著大家一起來看看超聲波的工作原理，希望可以對大家有所幫助。
超聲波流量計介紹
超聲波流量計采用的是時差法測量原理。它的高可靠性是積8年的制造經驗加上博采眾長，通過不斷完善提高得到的;是由于采用了最新的諸如Philips、Tl、美國國家半導體公司的新型高性能集成元器件加上先進的SMD貼裝器件生產線大規模生產實現的。
40皮秒(40×10 秒)的時間分辨率，0.5%的線性度。 低電壓多脈沖原理，保證可靠運行。 兩路0.1%精度的模擬輸入，接入溫度傳感器電流信號，即變成熱量計! 實現中文顯示，軟件開放式設計，所有參數用戶皆可設定;硬件元件參數無關化設計，無需調整即能確保每一臺流量計具有完全相同的性能。
超聲波流量計主機機型有：便攜式、壁掛式、標準盤裝式、手持式、一體式。傳感器具有：方便安裝的外縛式、可靠工作的插入式、高可靠高精度的標準管段式、超高精度的標準型π管段式。
超聲波流量計的原理
超聲波在流動的流體中傳播時就載上流體流速的信息。因此通過接收到的超聲波就可以檢測出流體的流速，從而換算成流量。根據檢測的方式，可分為傳播速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪聲法及相關法等不同類型的超聲波流量計。超聲波流量計是近十幾年來隨著集成電路技術迅速發展才開始應用的一種
非接觸式儀表，適于測量不易接觸和觀察的流體以及大管徑流量。它與水位計聯動可進行敞開水流的流量測量。使用超聲波流量計比不用在流體中安裝測量元件故不會改變流體的流動狀態，不產生附加阻力，儀表的安裝及檢修均可不影響生產管線運行因而是一種理想的節能型流量計。
眾所周知，工業流量測量普遍存在著大管徑、大流量測量困難的問題，這是因為一般流量計隨著測量管徑的增大會帶來制造和運輸上的困難，造價提高、能損加大、安裝不僅這些缺點，超聲波流量計均可避免。因為各類超聲波流量計均可管外安裝、非接觸測流，儀表造價基本上與被測管道口徑大小無關，而其它類型的流量計隨著口徑增加，造價大幅度增加，故口徑越大超聲波流量計比相同功能其它類型流量計的功能價格比越優越。被認為是較好的大管徑流量測量儀表，多普勒法超聲波流量計可測雙相介質的流量，故可用于下水道及排污水等臟污流的測量。在發電廠中，用便攜式超聲波流量計測量水輪機進水量、汽輪機循環水量等大管徑流量，比過去的皮脫管流速計方便得多。超聲被流量汁也可用于氣體測量。管徑的適用范圍從2cm到5m，從幾米寬的明渠、暗渠到500m寬的河流都可適用。
另外，超聲波流量計的流量測量準確度幾乎不受被測流體溫度、壓力、粘度、密度等參數的影響，又可制成非接觸及便攜式測量儀表，故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的流量測量問題。另外，鑒于非接觸測量特點，再配以合理的電子線路，一臺儀表可適應多種管徑測量和多種流量范圍測量。超聲波流量計的適應能力也是其它儀表不可比擬的。超聲波流量計具有上述一些優點因此它越來越受到重視并且向產品系列化、通用化發展，現已制成不同聲道的標準型、高溫型、防爆型、濕式型儀表以適應不同介質，不同場合和不同管道條件的流量測量。
超聲波按照傾斜角度橫穿過管道中的流體后被交替接收/ 發送。穿過水前進的超聲波與水的流向相反時，傳播速度將變慢;相反，與水的流向相同時，傳播速度將變快。這兩個超聲波的傳播時間差將被換算成流量。
超聲波流量計的工作原理
根據對信號檢測的原理，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、互相關法、空間濾法及噪聲法等。
1、時差法：測量順逆傳播時傳播速度不同引起的時差計算被測流體速度。采用兩個聲波發送器(SA和SB)和兩個聲波接收器(RA和RB)。同一聲源的兩組聲波在SA與RA之間和SB與RB之間分別傳送。
2、相位差法：測量順逆傳播時傳播時由于時差引起的相位差計算速度。發送器沿垂直于管道的軸線發送一束聲波，由于流體流動的作用，聲波束向下游偏移一段距離。偏移距離與流速成正比。
3、頻差法：測量順逆傳播時傳播時的聲環頻率差。當超聲波在不均勻流體中傳送時，聲波會產生散射。流體與發送器間有相對運動時，發送的聲波信號和被流體散射后接收到的信號之間會產生多普勒頻移。
特點
(1)超聲流量計可作非接觸測量。夾裝式換能器超聲流量計可無須停流截管安裝，只要在既設管道外部安裝換能器即可。這是超聲流量計在工業用流量儀表中具有的獨特優點，因此可作移動性(即非定點固定安裝)測量，適用于管網流動狀況評估測定。
(2)超聲流量計為無流動阻撓測量，無額外壓力損失。
(3)超聲流量計適用于大型圓形管道和矩形管道，且原理上不受管徑限制，可認為是在無法實現實流校驗的情況下優先考慮的選擇方案。
(4)超聲流量計可測量非導電性液體，在無阻撓流量測量方面是對電磁流量計的一種補充。
超聲波流量計工作原理
超聲波流量計(Ultrasonic flowmeter)是通過檢測流體流動對超聲波束的作用以測量流體流速的信息的裝置，根據對信號的檢測方式，可分為傳播速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪聲法及相關法。多普勒法是利用聲學多普勒原理，通過測量不均勻流體中散射體散射的超聲波多普勒頻移來確定流體流量的，適用于含懸浮顆粒、氣泡等流體流量測量。波束偏移法是利用超聲波束在流體中的傳播方向隨流體流速變化而產生偏移來反映流體流速的，低流速時，靈敏度很低適用性不大。目前是應用最為廣泛的是時差法測量原理。結合多脈沖技術、數字信息處理技術以及信號處理電路將測量數據進行實時顯示。
時差法是通過發送傳感器產生出超聲波信號并將其散發于空氣流中，信號通過管壁、流體到接收傳感器上，同時，接收傳感器發散同樣的超聲波信號，信號經過管壁、流體到發送傳感器上。此時，因為流速的存在使得時間差值，可根據時間差算出流速，進而算出流量。
超聲波流量計的結構主要分為超聲波信號發生器、信號接收器以及信息處理電路、流量顯示。其中首先通過超聲波信號發生器發送信號，接收傳感器接受信號，獲得時間差值，根據信息處理電路將超聲波信息進行處理，以電信號的形式將流量傳送給顯示屏并將結果顯示出來。
超聲波流量計不僅可以測量常規管道的流量，也可以測量不易觀察、不易測量的管道。不僅可以測量常規流體流量，也可以測量強腐蝕、放射性強的流體。因此，吸引了各個企業的購買。但是其也有缺點，其缺點就在于測量的介質溫度不宜過高，目前國內的超聲波流量計可測量的范圍主要是在200℃以下。
超聲波流量計測量原理
聲波按性質分為電磁波和機械波兩大類。電磁波是由于電磁力的作用而產生的，是電磁場變化在空間的傳播過程。電磁波按頻率可分為無線電波、紅外線、可見光、紫外光、X射線等。機械波是由于機械力產生的機械波動在介質中的傳播，它傳播的是機械能，僅能在介質中傳播。聲波是一種機械波，按頻率分為次聲波、可聞聲波、超聲波。頻率低于20Hz的波是次聲波;頻率在20~20000Hz的波成為可聞聲波;頻率在20kHz以上的波稱之為超聲波。
超聲波是頻率在20kHz以上的機械振動波，它的指向性好，能量集中，穿透本領大，能穿透幾米厚的鋼板，能量消耗不大，在遇到兩種介質的分界面時，能產生明顯的反射和折射現象。
超聲波在傳播的過程中是有一定的衰退現象，這是因為介質吸收超聲波的能量而引起的。超聲波在空氣中衰減較快，尤其是頻率高時衰減更快，故在空氣中傳播時采用頻率較低的超聲波，一般在幾十kHz，(40kHz)而在液體及其固體中衰減較慢，傳播較遠，因此可采用較高的頻率，一般為幾百kHz或更高。
超聲波傳感器應用范圍比較廣闊，可用于測流量(超聲波流量計)、測液位(超聲波液位計)、測物位(超聲波物位計)測材料厚度和防盜報警。
好了，今天我們的這個超聲波流量計的工作原理就到這里結束了，還有問題的話，我們歡迎您隨時聯系咨詢我們，我們收到之后會第一時間回復您的。
