【儀表網(wǎng) 儀表科普】進(jìn)入20世紀(jì)的70年代以后,由于集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展,高精度的時(shí)間測(cè)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(shù)(PLL)的出現(xiàn)與應(yīng)用,使得超聲波流量計(jì)的可靠性得到了初步的保證,同時(shí)為了消除聲速變化對(duì)測(cè)量精度的影響,出現(xiàn)了頻差法超聲流量計(jì)。鎖相頻差法測(cè)量周期短,響應(yīng)速度快,而且消除了聲速對(duì)測(cè)量精度的影響,因而這種方法成為測(cè)量大管徑大流量超聲流量計(jì)的主要方案,缺點(diǎn)是測(cè)量小管徑小流量時(shí)精度得不到保證。
 

　　當(dāng)時(shí)前蘇聯(lián)科技工作者對(duì)管道內(nèi)流體的流速分布規(guī)律作了大量深入細(xì)致的研究,指出管道內(nèi)流體流動(dòng)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(jì)算公式,為超聲波流量計(jì)進(jìn)一步提高測(cè)量精度打下了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。至此,超聲波流量計(jì)的研究和應(yīng)用才蓬勃發(fā)展起來(lái),超聲流量計(jì)的種類(lèi)也越來(lái)越多,相繼出現(xiàn)了波束偏移法、多普勒法、相關(guān)法及噪聲法等。
 

　　超聲波流量計(jì)的優(yōu)勢(shì)
 

　　1、超聲波流量計(jì)怕水中的氣泡，因?yàn)槌暡ㄔ谒械膫鞑ニ俣葹?500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(wǎng)畢竟不是廠家的檢測(cè)臺(tái)子，用的是純凈水，無(wú)氣泡，而供熱管網(wǎng)中不可能不含雜質(zhì)、氣泡等，而根據(jù)在水中及空氣中的傳播速度，會(huì)有接近于5倍的計(jì)量誤差;即使在安裝時(shí)有特別的要求，也不能避免。
 

　　2、超聲波流量計(jì)用在熱量表上用的是“差速法”來(lái)測(cè)量流量的。具體原理是：當(dāng)超聲波在水中與水一起流動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)時(shí)間，而與正常速度相比，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)時(shí)間差，利用時(shí)間差來(lái)算水的流速，再用流速乘以管徑，就得到了流量。所以稱(chēng)“差速法”。這種方法要求嚴(yán)格的時(shí)序控制，一般超聲波在水中的傳播速度為1500米/秒，時(shí)序控制電路要以單片機(jī)的周期來(lái)計(jì)算，一般為10-12秒，毫秒級(jí)達(dá)不到，稍有偏差，則會(huì)影響計(jì)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?jǐn)?shù)接近1的有機(jī)玻璃組成，要求強(qiáng)度高、韌度牢，耐老化等。目前，上一對(duì)進(jìn)口的換能器的價(jià)格在200元人民幣左右，價(jià)格太高，而國(guó)產(chǎn)價(jià)格低的質(zhì)量上又沒(méi)有保證，與進(jìn)口產(chǎn)品質(zhì)量沒(méi)有可比性。
 

　　4、超聲波流量計(jì)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(biāo)稱(chēng)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(chǎn)流量計(jì)的老廠具有多年的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，我公司一貫地追求產(chǎn)品質(zhì)量的，力爭(zhēng)把國(guó)產(chǎn)儀表做到，打破進(jìn)口儀表的神話!
 

　　5、超聲波流量計(jì)運(yùn)行，維護(hù)成本太高，因其超聲波換能器是大功耗器件，因此縮短了內(nèi)置電池的壽命，而換能器損壞就要換掉整個(gè)流量計(jì)，成本太高，而換能器又十分怕振動(dòng)，易脫落，屬易損部件，維護(hù)十分不便。
 

　　6、超聲波并不是一種近才出現(xiàn)的高科技技術(shù)，它早在二戰(zhàn)時(shí)期就被盟軍應(yīng)用在對(duì)德國(guó)的中，用來(lái)探測(cè)海底的潛艇。相比較而言，韋根技術(shù)產(chǎn)生于1974年的美國(guó)，無(wú)磁檢測(cè)技術(shù)產(chǎn)生于1987年的德國(guó)，在民用特別是醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。
 

　　7、超聲波怕水中的雜質(zhì)，因?yàn)樗械碾s質(zhì)會(huì)偏移超聲波的入射角，影響準(zhǔn)確計(jì)量。所以現(xiàn)在宣傳超聲波熱量表不怕堵，這個(gè)無(wú)可非議，因?yàn)樗咏谥惫軤顟B(tài)，但水中的雜質(zhì)會(huì)影響超聲波換能器，這一點(diǎn)廠家卻只字不提，誤導(dǎo)用戶(hù)，一個(gè)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，水中雜質(zhì)影響了計(jì)量。

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