超聲波（bō）流量計的測量方法詳解

超聲波流量計的電子線路包括發射、接收、信號處理和顯示電路。測得的瞬時流量和累積流量值（zhí）用數字量或模擬量顯示（shì）。

根據對信號檢（jiǎn）測的原理，目（mù）前（qián）超聲波流量計大致可分傳播速度差法(包括：直接時差法、時差法、相位差法、頻差法)波束偏移法、多普勒法、相關（guān）法、空間濾波法及噪聲（shēng）法等類型。其中以噪聲（shēng）法原理及（jí）結構最簡單（dān），便於測量和攜帶（dài），價格便宜但準確度較低，適於在流（liú）量測（cè）量準確度要（yào）求不高的場（chǎng）合使用。由於直接時差（chà）法（fǎ）、時差法、頻差法和相位差法的基本原理都是通（tōng）過測量超聲波脈衝順流和逆流傳報時速度之差（chà）來反映流體的流速的，故又統稱為傳播速度差法。其中（zhōng）頻差法和時（shí）差法克服了聲速隨流體溫度變化（huà）帶來的誤差（chà），準確（què）度較高，所（suǒ）以被廣泛采用。按照換能器（qì）的配置方法不同，傳播速度差撥又分為：Z法(透過法)、V法(反射法)、X法(交叉法)等。波束偏移法是（shì）利用超聲波束在流體中的傳播方向隨流（liú）體流速變化而產生偏移來反映流體流速的（de），低流速（sù）時（shí），靈敏度很低適（shì）用性不大．多普勒法是利（lì）用聲學（xué）多普勒原理，通過測量不均勻（yún）流體中散射體（tǐ）散射的超聲波多普

勒頻（pín）移來確定（dìng）流體流量的，適用於含懸（xuán）浮顆（kē）粒（lì）、氣泡等（děng）流體（tǐ）流量測量（liàng）。相（xiàng）關法是利用相關技術測量（liàng）流量，原理上（shàng），此法的測量準確度與流體中的聲速無關，因而與流體溫度，濃度等無關，因而測量準確度高，適用範圍廣。但（dàn）相關器價格貴，線路比較複雜。在微處理機普及應用後，這（zhè）個缺（quē）點可以克服。噪聲法(聽音法)是利用管道內流體流動時產生的噪聲與流體的流速有關（guān）的原理，通過檢測噪聲表示流速或流量值。其方法簡單，設備價格便宜，但準確度低（dī）。

以上幾種方法各有特（tè）點，應根據被測流體性質（zhì）．流速分布情況、管路（lù）安裝地點以及對（duì）測量（liàng）準確度的要求等因素進行選擇。一般說來由於工業生產中工質的溫度常不能保持恒定（dìng），故（gù）多采用頻差法及時差法。隻有在管徑很大時才采用直接（jiē）時差法。對換能器安（ān）裝方法的選擇原則一般是：當流體沿管軸平行流（liú）動時，選用Z法；當流（liú）動方向與管鈾不平行（háng）或管路安裝地點使（shǐ）換能器（qì）安裝間隔受到限製時（shí），采用V法（fǎ）或（huò）X法。當流場分布不均勻而表（biǎo）前（qián）直管段又較短（duǎn）時，也可（kě）采用多聲道(例如雙聲道或四聲道)來克服流速擾動帶來的流量測量誤差。多普勒法適於測量兩相流，可避免常規儀表（biǎo）由懸浮粒（lì）或氣泡造成的堵塞、磨損、附（fù）著而不能運行的弊（bì）病，因而得以迅速發展。隨著（zhe）工業的發（fā）展及節能工作的（de）開展，煤油混合（hé）(COM)、煤（méi）水泥合(CWM)燃（rán）料的輸送和應（yīng）用以及燃料油加水助燃（rán）等節能方法的發展，都為多普勒超聲（shēng）波流量計應用（yòng）開辟廣（guǎng）闊前景。

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