超聲波流量計(jì)的分類(lèi)和特點(diǎn) 利用超聲波測(cè)量液體的流速很早就有人研究,但由于技術(shù)水平所限.一直沒(méi)有很大進(jìn)展。隨著技術(shù)的進(jìn)步,不僅使得超聲波流量計(jì)獲得了實(shí)際應(yīng)用,而且發(fā)展很快。超聲波流量計(jì) (ultrasonic flowmeter)的測(cè)量原理,就是通過(guò)發(fā)射換能器產(chǎn)生超聲波,以一定的方式穿過(guò)流動(dòng)的流體,通過(guò)接收換能器轉(zhuǎn)換成電信號(hào),并經(jīng)信號(hào)處理反映出流體的流速。
1超聲波流童計(jì)分類(lèi)
超聲波流量計(jì)對(duì)信號(hào)的發(fā)生、傳播及檢測(cè)有各種不同的設(shè)置方法,構(gòu)成了依賴(lài)不同原理的超聲波流量計(jì),其中典型的方法有:
(1)速度差法超聲波流量計(jì)。
(2)多普勒超聲波流址計(jì)。
(3)聲速偏移法超聲波流量計(jì),或稱(chēng)波束偏移法超聲波流量計(jì)。
(4)噪聲法超聲波流量計(jì)。
(5)漩渦法超聲波流量計(jì)。
(6)相關(guān)法超聲波流量計(jì)。
(7)流速-液面法超聲波流量計(jì)。
上述各種超聲波流*計(jì)均有實(shí)際應(yīng)用,但用得較多的還是速度差法超聲波流*計(jì)和多普勒超聲波流量計(jì),而聲速偏移法超聲波流量計(jì)當(dāng)流速與聲速比較低時(shí)實(shí)施起來(lái)很困難。
2超聲波流量計(jì)的特點(diǎn)
(1)超聲波流址計(jì)可以做成非接觸式的,即從管道外部進(jìn)行測(cè)量。因在管道內(nèi)部無(wú)任何插人測(cè)量部件,故沒(méi)有壓力損失,不改變?cè)黧w的流動(dòng)狀態(tài),對(duì)原有管道不需任何加工就可以進(jìn)行測(cè)量,使用方便。
(2)測(cè)量對(duì)象廣。
因測(cè)址結(jié)果不受被測(cè)流體的黏度、電導(dǎo)率的影響,故可測(cè)各種液體或氣體的流量。如可用于各種液體的流量測(cè)量,包括測(cè)量腐蝕性液體、高貓度液體和非導(dǎo)電液體的流量,尤其適于測(cè)量大口徑管道的水流量或各種水渠、河流、海水的流速和流量,在醫(yī)學(xué)上還用于測(cè)量血液流量等。
(3)超聲波流量計(jì)的輸出信號(hào)與被測(cè)流體的流址成線(xiàn)性關(guān)系。
(4)和其他流量計(jì)一樣,超聲波流量計(jì)前需要一定長(zhǎng)度的直管段。一般直管段長(zhǎng)度在上游側(cè)需要fOD以上,而在下游側(cè)則需要5D左右。
(5)準(zhǔn)確度不太高,約為1%
(6)溫度對(duì)聲速影響較大,一般不適于溫度波動(dòng)大、介質(zhì)物理性質(zhì)變化大的流量測(cè)量,其次也不適于小流量、小管徑的流量測(cè)量,因?yàn)檫@時(shí)相對(duì)誤差將增大。
3速度差法超聲波流.計(jì)
速度差法超聲波流量計(jì)是根據(jù)超聲波在流動(dòng)的流體中,順流傳播的時(shí)問(wèn)與逆流傳播的時(shí)間之差與被測(cè)流體的流速有關(guān)這一特性制成的。按所測(cè)物理量的不同,速度差法超聲波流量計(jì)可分為時(shí)差法超聲波流量計(jì)、相位差法超聲波流量計(jì)和頻差法超聲波流量計(jì)3種。
時(shí)差法超聲波流量計(jì) 時(shí)差法超聲波流量計(jì)就是測(cè)量超聲波脈沖順流和逆流時(shí)傳播的時(shí)間差。相差法超聲波流量計(jì)
采用時(shí)差法測(cè)量流速,不僅對(duì)測(cè)量電路要求高,而且還限制了流速測(cè)量的下限。因此,為了提高測(cè)量準(zhǔn)確度,早期采用了檢測(cè)靈敏度高的相位差法。