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四川海鷹閥門有限公司河北分公司
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超聲流量計是指一種基于超聲波在流動介質中傳播速度等于被測介質的平均流速與聲波在靜止介質中速度的矢量和的原理設備的流量計。...
超聲流量計是指一種基于超聲波在流動介質中傳播速度等于被測介質的平均流速與聲波在靜止介質中速度的矢量和的原理設備的流量計。主要由換能器和轉換器組成，有多普勒法、速度差法、波束偏移法、噪聲法及相關法等不同類型。
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。
它采用兩個聲波發送器（SA和等）和兩個聲波接收器
（RA和RB）。同一聲源的兩組聲波在SA與RA之間和等與RB之間分別傳送。它們沿著管道安裝的位置與管道成θ角(一般θ=45°)。由于向下游傳送的聲波被流體加速，而向上游傳送的聲波被延遲，它們之間的時間差與流速成正比。也可以發送正弦信號測量兩組聲波之間的相移或發送頻率信號測量頻率差來實現流速的測量。
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。
它的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。多普勒頻移與流體流速成正比。如圖2中被測流體的區域位于發射波束與接收到的散射波束的交叉之處。要求波束很窄，使兩波束的夾角θ不致受到波束寬度影響。也可只采用一個變換器既作為發送器又作為接收器，這種方式稱為單通道式。在單通道多普勒血液流量計中，發送器間隔地發送聲脈沖信號，在兩個聲脈沖間隔的時間中，接收從血管壁和血管內紅血球反射回來的聲脈沖信號。采用控制線路選擇給定距離處的紅血球反射信號,通過比較后深受多普勒頻移,它與血液流速成正比。在已知血管橫截面時可深受血液流量。
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值得信賴優點，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。
(5)某些傳播時間法超聲流量計附有測量聲波傳播時間的功能，即可測量液體聲速以判斷所測液體類別。例如，油船泵送油品上岸，可核查所測量的是油品還是倉底水。
(6)傳播時間法超聲流量計只能用于清潔液體和氣體。
(7)外夾裝換能器的超聲流量計不能用于襯里或結垢太厚的管道，也不能用于襯里（或銹層）與內管壁剝離（若夾層夾有氣體會嚴重衰減超聲信號）或銹蝕嚴重（改變超聲傳播路徑）的管道。
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