超聲波流量計的測量方法詳解

超聲波流量計（jì）的（de）電子線路包括發射、接收、信號（hào）處理和顯示電路。測得的瞬（shùn）時（shí）流量和累積流量值用數字（zì）量或模擬量顯示。

根據對信（xìn）號檢測的原理，目前超聲波流量計大致可分傳播速度差法(包括：直接時差法、時差法、相位差法、頻差法)波束偏移法、多（duō）普勒法、相關法、空間濾（lǜ）波法及噪聲法等類型（xíng）。其中以噪聲法原理（lǐ）及結構最簡單，便於（yú）測量和攜帶，價格便宜但準確度較低（dī），適於在（zài）流量測量準確度（dù）要求不高的場（chǎng）合使用。由於（yú）直接時差法、時差法、頻（pín）差法和相位差法的基本原理都是（shì）通過（guò）測量超聲波脈衝順流和逆流傳報時速度之差來反映流體的流速的，故又統稱為傳播速度差法。其中頻差法和時差法克服了聲（shēng）速隨流（liú）體溫度變化帶來的誤差，準確度較高，所以被廣泛采用。按照換能器的配置方法不（bú）同，傳播速度差撥又分為：Z法(透過法)、V法(反射法)、X法(交叉法)等。波束偏移法是利用超聲波（bō）束（shù）在流體中的傳播方向隨流（liú）體流速變化而產生偏移來（lái）反映（yìng）流體流速的，低流速時，靈（líng）敏度很低適（shì）用性不大．多普勒法是利用聲學多普（pǔ）勒原理，通過測量不均勻流體中散（sàn）射體散（sàn）射的超聲波多普

勒頻移（yí）來確定（dìng）流體流量的，適用於含懸浮顆粒、氣（qì）泡等流體流量測量。相關法是利用（yòng）相關技（jì）術測量流量，原理上，此法的測量準確度與流體中的聲速（sù）無關，因而與流體溫度，濃度（dù）等無關，因而測（cè）量準確（què）度（dù）高，適用範（fàn）圍廣。但相關器價格貴，線路比較（jiào）複雜。在微處理機普及應用（yòng）後，這個缺點可以克服。噪聲法（fǎ）(聽音法)是利用管道內流體流動時產生的噪聲與流體的流速有關的原理，通過檢測噪聲表示流速或流量值。其方法簡單，設（shè）備（bèi）價格便宜，但準確度低。

以上幾種方法各有特點，應根據被測流體性質．流速分布情況、管路安裝地點以及（jí）對測量準確度的要求等因素進行選擇。一般說來由於工業生（shēng）產中工質的溫度常（cháng）不能保持恒定，故多采用頻差法及時差法。隻有在管徑很大（dà）時才采用直接時差法。對換能器安（ān）裝方法的選擇原則一般是：當流體沿管軸平行流（liú）動時，選用Z法；當流動方向與管鈾不平行或管路安裝地點使（shǐ）換能器安（ān）裝間隔受到限製時，采用V法或X法。當流場分布不均勻而表前直管段又較短時，也可采用（yòng）多聲道(例如雙（shuāng）聲道或四聲道)來克服流速擾動帶來的流量測量誤差。多普勒法（fǎ）適於測量兩相流，可避免常規儀表由懸（xuán）浮粒或（huò）氣泡造成的堵塞、磨（mó）損、附著而不能運行（háng）的弊病，因而得以迅（xùn）速發展。隨著工業的發展及節能工作的開（kāi）展，煤油混合(COM)、煤水泥合（hé）(CWM)燃料的（de）輸送（sòng）和應（yīng）用以及（jí）燃料油加水助燃等節能方法的發展，都（dōu）為多普勒超聲波流量計應用開辟（pì）廣（guǎng）闊前景。

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