一(yī)、超聲波流(liú)量計
在流(liu)動的流體(tǐ)中傳播時(shí)就載上流(liu)體流速的(de)信息💜。因此(cǐ)通過接收(shou)到的超聲(sheng)波就可以(yǐ)檢測出流(liú)體的流速(sù)，從而⛹🏻♀️換算(suàn)成流㊙️量。超(chao)聲脈沖穿(chuan)過管道從(cong)一個傳感(gan)器🐆到達另(ling)一個傳感(gan)器，就👉像一(yi)個💯渡船的(de)船夫在橫(héng)渡一條河(he)。當氣體不(bú)流動時，聲(shēng)脈沖✏️以相(xiàng)同的速度(du)(聲速，C)在兩(liang)個方向上(shàng)傳播。如果(guǒ)管💞道中的(de)氣體有一(yi)定流速V(該(gāi)流速不等(deng)于零)，則順(shun)着流動方(fang)向的聲脈(mò)沖會傳輸(shū)得⭐快些，而(er)逆着流動(dòng)方向的聲(sheng)脈沖會傳(chuan)輸得慢些(xiē)。這樣，順流(liú)傳輸時間(jian)tD會🛀🏻短些，而(ér)逆流傳輸(shū)時間tU會長(zhang)些。這裏所(suo)說的長些(xiē)或短些都(dōu)是與氣體(ti)不流動時(shí)的傳輸時(shí)間相比而(er)言；根🐕據檢(jiǎn)測的方式(shì)，可分爲傳(chuan)播速度差(cha)🙇🏻法、多普勒(le)法、波束偏(pian)移法、噪聲(shēng)法及相關(guān)法等不同(tong)💋類型的超(chāo)聲波流量(liàng)計。起聲波(bō)流量🏃🏻計是(shì)近十幾年(nian)來随着集(jí)成電路技(jì)術迅速發(fa)展才開始(shǐ)應用⚽的一(yi)種。
根據對(duì)信号檢測(ce)的原理，目(mù)前超聲波(bo)流量計大(dà)緻可👅分傳(chuán)播♋速度差(cha)法(包括：直(zhi)接時差法(fa)、時差法、相(xiang)位差法、頻(pin)差法)波束(shu)偏移法、多(duo)普勒法、相(xiàng)關法、空間(jiān)濾波法及(jí)噪聲法等(děng)類型。其中(zhōng)以噪聲法(fǎ)原理及結(jié)構簡單，便(bian)于測量和(hé)攜💃帶，價格(gé)便宜但準(zhun)确🧑🏽🤝🧑🏻度較低(dī)，适于在流(liu)量測✔️量準(zhun)确度要求(qiu)不高的場(chang)合使用。
由(you)于直接時(shi)差法、時差(chà)法、頻差法(fa)和相位差(chà)法的基本(běn)原理㊙️都是(shi)通過測量(liang)超聲波脈(mo)沖順流和(he)逆流傳報(bao)時🧡速度之(zhi)差來反映(ying)流體的流(liu)速的，故又(you)統稱爲傳(chuan)播速度差(cha)法。其中頻(pín)♊差法和時(shi)差法克服(fú)了聲速随(suí)流體溫♌度(dù)變化帶🌈來(lái)的誤差，準(zhun)确度較❤️高(gāo)，所以被廣(guǎng)泛采用。按(an)照換能器(qi)的配置方(fang)法不同，傳(chuan)播速度差(cha)撥又分爲(wei)❗：Z法(透過法(fa))、V法(反射法(fǎ))、X法(交叉法(fa))等🌈。
波束偏(piān)移法是利(lì)用超聲波(bō)束在流體(ti)中的傳播(bō)方向随流(liú)體✔️流速變(bian)化而産生(sheng)偏移來反(fǎn)映流體流(liu)速的，低流(liú)速時，靈💚敏(mǐn)度很低适(shì)用性不大(dà).
多普勒法(fa)是利用聲(shēng)學多普勒(lè)原理，通過(guò)測量不均(jun)勻流體中(zhōng)散射體散(sàn)射的超聲(sheng)波多普勒(lè)頻移來确(que)定流體流(liu)🏃量的，适用(yòng)于含懸浮(fu)顆粒、氣泡(pao)等流體流(liu)量測量。
相(xiang)關法是利(li)用相關技(ji)術測量流(liú)量，原理上(shang)，此法的測(cè)量準☀️确度(du)與流體中(zhong)的聲速無(wu)關，因而與(yǔ)流體溫度(du)，濃度等無(wu)關，因而測(cè)量準确度(du)高，适用範(fàn)圍廣。但相(xiàng)關器👅價格(gé)貴，線路比(bǐ)💋較複雜。在(zài)微處理機(jī)普及應用(yong)後，這個缺(quē)點可以克(kè)服。
噪聲法(fa)(聽音法)是(shi)利用管道(dao)内流體流(liu)動時産生(shēng)的噪聲與(yǔ)流體的流(liú)速有關的(de)原理，通過(guò)檢測噪聲(sheng)表示流速(su)或♌流量值(zhi)。其方法簡(jiǎn)單，設備價(jià)格便宜，但(dàn)準确度低(di)。
以上幾種(zhong)方法各有(you)特點，應根(gen)據被測流(liu)體性質.流(liu)速分布情(qing)況、管路安(ān)裝地點以(yi)及對測量(liang)準确度的(de)要求等因(yin)素進行選(xuǎn)擇。一🥵般說(shuo)來由于工(gōng)業生産中(zhōng)工質的溫(wēn)度常不能(neng)保持恒定(dìng)，故多采🚶♀️用(yòng)頻差法及(ji)時差法。隻(zhi)有在管徑(jing)很大時才(cái)采用直接(jie)♊時差法。對(dui)換能器安(ān)裝方法的(de)選擇原則(zé)一般是：當(dāng)流體沿管(guǎn)軸平行流(liú)動時，選用(yong)Z法；當流動(dòng)方向與管(guǎn)鈾不平行(hang)或管路安(ān)裝地點使(shi)換能器安(an)裝間隔受(shòu)到限制時(shi)，采用V法或(huo)X法。當流場(chǎng)🆚分布不均(jun1)勻而表前(qián)直管段又(you)🌈較短時，也(yě)可采用多(duo)聲道(例如(rú)雙聲道或(huò)四聲✊道)來(lái)🔞克服流速(sù)擾動帶來(lai)的流量測(ce)量誤差。多(duō)普勒法适(shi)👨❤️👨于測量兩(liang)相流，可避(bì)免常規儀(yí)表由懸浮(fu)粒或氣泡(pao)造成的堵(dǔ)塞、磨損、附(fu)着而不能(neng)㊙️運行的弊(bì)病，因而得(dé)以迅速發(fa)展。随着工(gōng)業的發展(zhǎn)及節能工(gōng)作的開展(zhan)，煤油混合(he)(COM)、煤水泥合(hé)(CWM)燃料的輸(shu)送和☎️應用(yong)以及燃料(liào)油加水助(zhù)燃等節能(neng)方法的發(fa)展，都爲多(duō)普勒超聲(sheng)波流♻️量計(ji)應用開辟(pi)廣闊☁️前景(jing)。
二、構成：
超(chao)聲波流量(liang)計
由超聲(shēng)波換能器(qi)、電子線路(lu)及流量顯(xian)示和累積(ji)系統三部(bu)分組成。超(chāo)聲波流量(liang)計的電子(zi)線路包括(kuò)發射、接收(shou)、信号處理(li)和顯示電(dian)路。測得的(de)瞬時流量(liàng)和累積流(liu)量值用數(shu)字量或模(mo)拟量顯示(shi)。超聲波發(fa)射換能器(qi)将電能轉(zhuan)換爲超聲(shēng)波能量，并(bing)将其發射(she)到被測流(liú)體中，接收(shōu)器接收🌈到(dào)的超聲波(bō)☁️信号，經電(diàn)子線路放(fang)大并轉換(huan)爲代表流(liú)量的電信(xìn)号供給顯(xiǎn)示和積算(suàn)儀表進行(háng)顯示和積(ji)算。這樣就(jiù)實現了流(liú)量的☀️檢測(ce)和顯示。超(chao)聲💁波流量(liang)計常用壓(ya)⁉️電換能器(qi)。它利用壓(ya)電材料的(de)壓電效應(yīng)，采用适出(chū)的發射電(dian)路把電能(neng)加到發射(shè)🌈換能器的(de)壓電元件(jian)上，使其産(chǎn)生✉️超聲波(bō)振勸⛹🏻♀️。超聲(sheng)波以某一(yī)角度射入(rù)流體中傳(chuan)播，然後由(you)接收換能(neng)器接收，并(bìng)經壓電元(yuan)件變爲電(dian)能🈲，以便檢(jiǎn)測🏃🏻。發射換(huàn)能器利用(yong)壓電🌏元件(jian)💋的🌐逆壓電(dian)效應，而接(jie)收換能🥰器(qì)則是利用(yòng)壓電效應(ying)。
四(sì)、缺點：主要(yào)是可測流(liu)體的溫度(dù)範圍受超(chāo)聲波換能(neng)鋁及換能(neng)器與管道(dao)之間的耦(ou)合材料耐(nài)溫程度的(de)限制，以🤟及(ji)高溫下🐕被(bèi)測流體傳(chuán)聲速度的(de)原始數據(jù)不全。目前(qián)我國隻能(néng)用于測量(liang)200℃以下的流(liú)體。另外，超(chāo)聲波流量(liàng)計的測量(liang)線路比一(yi)般流量計(ji)複雜。這👄是(shi)因爲，一般(bān)🈲工業計量(liàng)中✌️液體的(de)流速常常(chang)是每秒⭐幾(ji)米，而聲波(bo)在液體中(zhong)的傳播🌈速(sù)度約爲1500m/s左(zuo)右，被測流(liú)體流速🐆(流(liú)量)變化帶(dài)給聲速的(de)變化量zui大(da)也是10-3數量(liang)‼️級.若要求(qiú)測量流速(sù)的準确度(du)爲1%，則對聲(sheng)速的測量(liàng)準确度需(xū)爲10-5～10-6數量級(jí)，因此必須(xu)有完善的(de)測🌏量線路(lu)才能實現(xian)，這也正是(shi)超聲波流(liú)量計隻有(you)在集成電(dian)路技術迅(xun)速發展的(de)前題下才(cái)能得到實(shi)際應用的(de)原因。
五、超(chao)聲波流量(liang)計安裝步(bù)驟
一：觀(guan)察安裝現(xian)場管道是(shì)否滿足直(zhí)管段*D後5D以(yǐ)及離泵30D的(de)距離。(D爲管(guan)道内直徑(jìng))
四：确認管(guǎn)道使用年(nian)限，在使用(yong)10左右的管(guǎn)道，即使是(shi)碳鋼🤩材質(zhi)，也采用插(chā)入式安裝(zhuang)。
五：前四步(bù)驟完成後(hòu)可确認使(shǐ)用何種傳(chuan)感器安裝(zhuāng)
七：非常(cháng)重要：精确(què)測量出安(ān)裝距離。
(1) 外(wai)夾式可選(xuǎn)安裝傳感(gan)器大概距(ju)離，然後不(bú)斷調試⛷️活(huó)動傳感器(qì)以達到信(xìn)号和傳輸(shu)比
的匹配(pei)
(2) 插入使用(yong)工具測量(liang)管道上安(ān)裝點距離(lí)，這個距離(li)✏️很🔴重要，它(tā)直接影響(xiǎng)表的
實際(jì)測量精度(dù)，所以進行(hang)多次測量(liang)以求較高(gāo)精度。
八：安(an)裝傳感器(qi)——調試信号(hao)——做防水——歸(gui)整好信号(hao)電纜——清理(lǐ)現場線頭(tou)等廢棄物(wu) ——安裝結束(shu)——驗收簽字(zì)
六、超聲波(bō)流量計使(shi)用中常見(jian)問題：
超聲(sheng)波在傳播(bō)過程中，由(yóu)于受介質(zhi)和介質中(zhōng)雜質的阻(zu)礙或吸收(shou)，其強度會(huì)産生衰減(jiǎn)。不論是超(chao)聲波流量(liang)計還是超(chāo)聲波物位(wei)計，對所接(jiē)受的聲波(bo)強度都有(yǒu)一定要求(qiú)，所以都要(yào)對各💃🏻種衰(shuāi)減進行抑(yì)制。
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