超聲波流量計(jì)
一、原理：
據(jù)對(duì)信號(hào)檢測(cè)的原理，超聲流量計(jì)可分為傳播速度差法(直接時(shí)差法、時(shí)差法、相位差法和頻差法)、波束偏移法、多普勒法、互相關(guān)法、空間濾法及噪聲法等。
1、時(shí)差法 測(cè)量順逆?zhèn)鞑r(shí)傳播速度不同引起的時(shí)差計(jì)算被測(cè)流體速度。
它采用兩個(gè)聲波發(fā)送器(SA和SB)和兩個(gè)聲波接收器 超聲流量計(jì)
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。它們沿著管道安裝的位置與管道成θ角(一般θ=45°)（圖1）。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(shí)間差與流速成正比。也可以發(fā)送正弦信號(hào)測(cè)量?jī)山M聲波之間的相移或發(fā)送頻率信號(hào)測(cè)量頻率差來(lái)實(shí)現(xiàn)流速的測(cè)量。
2、相位差法 測(cè)量順逆?zhèn)鞑r(shí)傳播時(shí)由于時(shí)差引起的相位差計(jì)算速度。
它的發(fā)送器沿垂直于管道的軸線發(fā)送一束聲波，由于流體流動(dòng)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(cè)量順逆?zhèn)鞑r(shí)傳播時(shí)的聲環(huán)頻率差。
當(dāng)超聲波在不均勻流體中傳送時(shí)，聲波會(huì)產(chǎn)生散射。
傳感器與發(fā)送器間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，發(fā)送的聲波信號(hào)和被流體散射后接收到的信號(hào)之間會(huì)產(chǎn)生多普勒頻移。多普勒頻移與流體流速成正比。圖2中被測(cè)流體的區(qū)域位于發(fā)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(gè)變換器既作為發(fā)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(jì)中，發(fā)送器間隔地發(fā)送聲脈沖信號(hào)，在兩個(gè)聲脈沖間隔的時(shí)間中，接收從血管壁和血管內(nèi)紅血球反射回來(lái)的聲脈沖信號(hào)。采用控制線路選擇給定距離處的紅血球反射信號(hào),通過(guò)比較后得到多普勒頻移,它與血液流速成正比。在已知血管橫截面時(shí)可得到流量。
超聲波流量計(jì)
二、應(yīng)用范圍：
已廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)、商業(yè)計(jì)量和水利檢測(cè)等方面，如：
在市政行業(yè)的原水、自來(lái)水、中水、污水的計(jì)量中，超聲流量計(jì)具有大量程比、無(wú)壓損的特點(diǎn)，在保證測(cè)量準(zhǔn)確度的同時(shí)提高了管網(wǎng)的輸水效率；
在水利水電行業(yè)的輸水管道、渠道、泵站、電站的流量計(jì)量中，超聲流量計(jì)具有大口徑、現(xiàn)場(chǎng)安裝、在線標(biāo)定的特點(diǎn)，使準(zhǔn)確測(cè)量成為可能。同時(shí)通過(guò)對(duì)水泵、水輪機(jī)單泵、單機(jī)的計(jì)量來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備優(yōu)化、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的；
在工業(yè)冷卻循環(huán)水的計(jì)量中，超聲流量計(jì)實(shí)現(xiàn)了在線不斷流帶壓安裝和在線標(biāo)定；
在商業(yè)計(jì)量方面多聲道超聲流量計(jì)已達(dá)到優(yōu)于0.2%的準(zhǔn)確度（示值誤差）。
(1)傳播時(shí)間法應(yīng)用于清潔、單相液體和氣體。典型應(yīng)用有工廠排放液、:怪液、液化天然氣等;
(2)氣體應(yīng)用方面在高壓天然氣領(lǐng)域已有使用良好的經(jīng)驗(yàn);
(3)多普勒法適用于異相含量不太高的雙相流體,例如:未處理污水、工廠排放液、臟流程液;通常不適用于非常清潔的液體。
超聲波流量計(jì)
三、安裝：
顯示儀表如果安裝在室內(nèi)應(yīng)選擇在避開變頻控制柜等干擾源，電源較干凈的220V 由于傳感器的安裝位置，被測(cè)管路的狀態(tài)對(duì)測(cè)量精度有很大影響，因此請(qǐng)選擇滿足下列條件的場(chǎng)所。
1．管道圓度好，內(nèi)表面光滑，管壁均勻。
2．上游側(cè)5D，下游側(cè)3D以上的直管段，注“D為管道內(nèi)徑”。
3．被測(cè)管路必須充滿液體。
4．必須有足夠的空間易于傳感器的安裝與操作。
5．在水平的被測(cè)管路，傳感器不應(yīng)裝在管道的頂部和底部，并避開管道凹凸不平及有焊縫處。
1)詳細(xì)了解現(xiàn)場(chǎng)情況;
2)確定安裝方式;
3)選擇安裝管段;
4)計(jì)算安裝距離，確定探頭位置;
5)管道表面處理;
6)探頭安裝及接線;
7)用示波器觀察接收波形，微調(diào)并固定探頭。
