【儀表網 儀表科普】進入20世紀的70年代以后,由于集成電路技術的飛速發(fā)展,高精度的時間測量成為一件輕而易舉的事,再加上高性能、工作非常穩(wěn)定的鎖相技術(PLL)的出現(xiàn)與應用,使得超聲波流量計的可靠性得到了初步的保證,同時為了消除聲速變化對測量精度的影響,出現(xiàn)了頻差法超聲流量計。鎖相頻差法測量周期短,響應速度快,而且消除了聲速對測量精度的影響,因而這種方法成為測量大管徑大流量超聲流量計的主要方案,缺點是測量小管徑小流量時精度得不到保證。
當時前蘇聯(lián)科技工作者對管道內流體的流速分布規(guī)律作了大量深入細致的研究,指出管道內流體流動存在兩種狀態(tài)：層流狀態(tài)和紊流狀態(tài),并給出了層流狀態(tài)下的理論計算公式,為超聲波流量計進一步提高測量精度打下了堅實的理論基礎。至此,超聲波流量計的研究和應用才蓬勃發(fā)展起來,超聲流量計的種類也越來越多,相繼出現(xiàn)了波束偏移法、多普勒法、相關法及噪聲法等。
超聲波流量計的優(yōu)勢
1、超聲波流量計怕水中的氣泡，因為超聲波在水中的傳播速度為1500米/秒左右，而在空氣中的傳播速度為330米/秒，我們的供熱管網畢竟不是廠家的檢測臺子，用的是純凈水，無氣泡，而供熱管網中不可能不含雜質、氣泡等，而根據在水中及空氣中的傳播速度，會有接近于5倍的計量誤差;即使在安裝時有特別的要求，也不能避免。
2、超聲波流量計用在熱量表上用的是“差速法”來測量流量的。具體原理是：當超聲波在水中與水一起流動時會產生一個時間，而與正常速度相比，就會產生一個時間差，利用時間差來算水的流速，再用流速乘以管徑，就得到了流量。所以稱“差速法”。這種方法要求嚴格的時序控制，一般超聲波在水中的傳播速度為1500米/秒，時序控制電路要以單片機的周期來計算，一般為10-12秒，毫秒級達不到，稍有偏差，則會影響計量。
3、超聲波換能器(即超聲波發(fā)生、接收器)要求精度高，它有壓電材料即鋯鈦酸鋁，聲楔即透射字數接近1的有機玻璃組成，要求強度高、韌度牢，耐老化等。目前，上一對進口的換能器的價格在200元人民幣左右，價格太高，而國產價格低的質量上又沒有保證，與進口產品質量沒有可比性。
4、超聲波流量計都要在換能器部件做“增速”處理，即增加水流的速度，為的是讓超聲波在小流量情況速度一致些，這怎么辦，只能縮小換能器部分的管徑，即“縮徑”，所以現(xiàn)在看到有的標稱DN20的超聲波熱量表，“縮徑”部分連DN15的口徑都不到。增加了壓力損失。江蘇金湖中鼎儀表有限公司是生產流量計的老廠具有多年的技術經驗，我公司一貫地追求產品質量的，力爭把國產儀表做到，打破進口儀表的神話!
5、超聲波流量計運行，維護成本太高，因其超聲波換能器是大功耗器件，因此縮短了內置電池的壽命，而換能器損壞就要換掉整個流量計，成本太高，而換能器又十分怕振動，易脫落，屬易損部件，維護十分不便。
6、超聲波并不是一種近才出現(xiàn)的高科技技術，它早在二戰(zhàn)時期就被盟軍應用在對德國的中，用來探測海底的潛艇。相比較而言，韋根技術產生于1974年的美國，無磁檢測技術產生于1987年的德國，在民用特別是醫(yī)療領域應用廣泛。
7、超聲波怕水中的雜質，因為水中的雜質會偏移超聲波的入射角，影響準確計量。所以現(xiàn)在宣傳超聲波熱量表不怕堵，這個無可非議，因為它接近于直管狀態(tài)，但水中的雜質會影響超聲波換能器，這一點廠家卻只字不提，誤導用戶，一個現(xiàn)實問題，水中雜質影響了計量。
文章來源：山東偉控儀表科技有限公司（點擊進入該公司展臺）
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