外夾式或(huo)者管段式(shì)超聲波流(liu)量儀表是(shi)以“速度差(cha)法”爲原理(li)，測量圓管(guǎn)内液體流(liú)量的儀表(biao)。它采用了(le)先進的多(duō)🔞脈沖💯技術(shù)、信号數字(zi)化處理技(ji)術及糾錯(cuo)技術，使流(liú)量儀表更(geng)能适應工(gōng)業現場的(de)環境，計量(liang)更方便、經(jing)濟、準确。産(chan)品達到*水(shui)平，可廣泛(fàn)應用于石(shí)油、化工、冶(yě)金、電力、給(gei)排水🐉等領(ling)域。
定(ding)義
超(chao)聲波流量(liang)計是通過(guò)檢測流體(ti)流動對超(chāo)聲束 (或超聲脈(mo)沖 )的(de)作用以測(ce)量流量的(de)儀表。
超聲波流(liu)量計原理(lǐ)
根據(ju)對信号檢(jiǎn)測的原理(lǐ)超聲流量(liàng)計可分爲(wèi)傳播✌️速度(dù)❗差法 (直接時差(chà)法、時差法(fa)、相位差法(fǎ)和頻差法(fa) )、波束(shu)偏移法、多(duō)普勒法、互(hù)相關法、空(kong)間濾法及(ji)噪聲法等(deng)。
超聲(shēng)流量計和(he)超聲波流(liú)量計一樣(yang)，因儀表流(liu)通通道未(wèi)設置任何(he)阻礙件，均(jun)屬*流量計(jì)，是适于解(jiě)決流量測(ce)量困難問(wèn)題的一類(lei)流量計，特(tè)别在大口(kǒu)徑流量測(ce)量方面有(you)較突出的(de)優點，它是(shi)發展迅速(su)的一類流(liú)量計🙇🏻之一(yi)。
超聲(shēng)波流量計(ji)采用時差(cha)式測量原(yuán)理：一個探(tan)頭發射📐信(xìn)号穿過管(guan)壁、介質、另(ling)一側管壁(bi)後，被另一(yī)個探頭接(jie)收到⛱️，同時(shi)，第二個探(tan)頭同樣發(fā)射信号被(bei)*個探頭接(jie)收到，由于(yu)受到介質(zhi)流速的影(ying)響，二者存(cún)在時間差(chà)Δ t，根據(jù)推算可以(yi)得出流速(sù) V和時(shi)間差Δ t之間的換(huàn)算關系 V=(C2/2L)×Δ tQ
超聲波(bo)流量計優(you)點
超(chao)聲波流量(liàng)計是一種(zhǒng)非接觸式(shì)儀表，它既(jì)可以測量(liang)大管徑的(de)介質流量(liàng)也可以用(yòng)于不易接(jiē)觸和觀察(chá)的介質的(de)測量。它的(de)測量準确(que)度很高，幾(jǐ)乎不受被(bèi)測介質的(de)各💞種參數(shù)的幹擾📱，尤(yóu)其可以解(jiě)決其它儀(yí)表不能的(de)強腐蝕性(xìng)、非導電😍性(xing)、放射性🙇♀️及(jí)易燃易爆(bao)介質的流(liú)量測量問(wen)題。
超(chāo)聲波流量(liàng)計缺點
現今所(suǒ)存在的缺(quē)點主要是(shi)可測流體(tǐ)的溫度範(fan)圍受超聲(sheng)波👄換能鋁(lü)及換能器(qi)與管道之(zhī)間的耦合(he)材料耐溫(wēn)程度的限(xian)制，以及高(gāo)溫下被測(ce)流體傳聲(shēng)速度的原(yuán)始數據⭕不(bú)全。目前我(wǒ)國隻能用(yong)于測量 200℃以下的(de)流體。另外(wai)，超聲波流(liú)量計的測(cè)量線路比(bǐ)一般流量(liàng)☎️計‼️複🧑🏾🤝🧑🏼雜。這(zhè)是因爲，一(yi)般工業計(ji)量中液體(ti)的流速常(cháng)常是每秒(miao)幾米，而聲(sheng)波在液體(ti)中的傳播(bo)速度約爲(wei) 1500m/s左右(you)，被測流體(tǐ)流速 (流量 )10－ 3數量級(jí)．若要求測(cè)量流速的(de)準确度爲(wèi) 1%，則對(dui)聲速的測(cè)量準确度(dù)需爲 10-5～ 10-6數量(liàng)級，因此必(bì)須有完善(shan)的測量線(xiàn)路才能實(shi)現，這也正(zheng)是超🌂聲波(bō)流量計隻(zhi)有在集成(chéng)電路技術(shu)迅速發展(zhǎn)的前題下(xià)才能得到(dao)實際應用(yong)的原因。
超聲波(bo)流量計由(yóu)超聲波換(huàn)能器、電子(zi)線路及流(liú)量顯示和(hé)累積系統(tǒng)三部分組(zu)成。超聲波(bo)發射換能(néng)器将電能(néng)轉換爲超(chāo)聲波能量(liang)，并将其發(fā)射到被測(cè)流✍️體中，接(jiē)收器接收(shou)到的💯超聲(sheng)波信号，經(jing)電子線路(lù)放大并轉(zhuan)換爲代表(biao)流量的電(dian)信⛱️号供給(gei)顯🧑🏾🤝🧑🏼示和積(jī)算♍儀表進(jìn)行顯示和(hé)積算。這樣(yang)就實現了(le)流量的檢(jiǎn)測和顯示(shi)。
超聲(sheng)波流量計(ji)常用壓電(diàn)換能器。它(ta)利用壓電(diàn)材料的壓(ya)電效應🤞，采(cai)用适出的(de)發射電路(lù)把電能加(jia)到發射換(huàn)能器的壓(ya)電元件上(shang)，使其産生(shēng)超聲波振(zhen)勸。超聲波(bō)以某一角(jiao)度射入流(liu)體中傳播(bō)，然後由接(jiē)收換⭐能器(qi)接收，并經(jing)壓電元件(jian)變爲電能(néng)，以便⁉️檢測(cè)。發射換能(neng)器利用壓(ya)電元件的(de)🛀🏻逆壓電效(xiao)應🏃🏻♂️，而接收(shōu)換能器則(zé)是利用壓(ya)♋電效應。
超聲波(bo)流量計換(huan)能器的壓(ya)電元件常(chang)做成圓形(xing)薄片，沿厚(hòu)度振🚩動。薄(bao)片直徑超(chāo)過厚度的(de)
10倍，以(yi)保證振動(dòng)的方向性(xing)。壓電元件(jian)材料多采(cǎi)用锆钛酸(suān)鉛。爲固定(ding)壓電元件(jiàn)，使超聲波(bō)以合适的(de)角度射入(rù)到流體中(zhong)，需把元件(jiàn)故人聲楔(xiē)中，構成換(huan)能器整體(ti)
(又稱(chēng)探頭
)。聲楔的材(cai)料不僅要(yao)求強度高(gao)、耐老化，而(ér)且要求超(chāo)聲🍉波經聲(sheng)楔後能量(liang)損失小即(jí)透射系數(shù)接近
1。常用的聲(shēng)楔材料是(shì)有機玻璃(lí)，因爲它透(tòu)明，可以觀(guan)🌂察到聲楔(xie)中壓電元(yuán)件的組裝(zhuāng)情況。另外(wài)，某些橡膠(jiao)、塑料⛹🏻♀️及膠(jiao)🛀木也可作(zuò)✌️聲楔💛材料(liào)。
