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什么是超聲波流量計？

超聲波流量計是利用超聲波引起的聲振動的流量計，具有無需接觸被測物體即可進行測量的特點。

有兩種方法，傳播時間差法和多普勒法。超聲波流量計結(jié)構(gòu)簡單，管道內(nèi)無障礙物，無壓力損失。具有故障少、測量范圍寬、不受流體密度和粘度影響、測量精度高等特點。

另外，超聲波流量計是一種外夾式裝置，可以固定在管道外部測量腐蝕性流體，而不會腐蝕傳感器。

超聲波流量計的應(yīng)用

超聲波流量計用于測量管道中移動的氣體、液體和固體的流量。具體來說，它經(jīng)常用于控制水處理設(shè)施和工廠中的流體流量。

超聲波流量計中，如果混有固體或氣泡，傳播時間差法就無法保證測量精度。因此，它被用來測量高純度流體，例如控制半導(dǎo)體工廠中化學品的流量。另一方面，多普勒方法利用流體中的固體物質(zhì)或氣泡來測量流量，因此用于測量懸浮流體的流量，例如污泥和廢水。

超聲波流量計是一種可以使用傳播時間差法或多普勒法在管道上安裝和拆卸的夾裝裝置，并且具有從管道外部發(fā)射和接收超聲波的結(jié)構(gòu)。因此，管道內(nèi)沒有障礙物，沒有壓力損失，結(jié)構(gòu)簡單不易發(fā)生故障，并且不受流體密度或粘度的影響。另外，由于無需在配管內(nèi)部配置傳感器等部件，因此可以在不腐蝕部件的情況下測量腐蝕性流體。

超聲波流量計原理

超聲波流量計有兩種類型：傳播時間差型和多普勒型，每種都有不同的配置。

1.傳播時間差式超聲波流量計

傳播時間超聲波流量計也稱為傳播時間超聲波流量計。目前，傳播時間差式超聲波流量計是主流。傳輸時間型超聲波流量計將超聲波從上游側(cè)向下游側(cè)（正向）、從下游側(cè)向上游側(cè)（反向）對角地穿過管道內(nèi)的流體發(fā)射。并接收。

如果流體不運動，則超聲波在正向的傳播速度與超聲波在反向的傳播速度相同。然而，如果流體處于運動狀態(tài)，則沿正方向發(fā)射的超聲波的傳播速度將是流體速度加上速度。

向相反方向傳播的超聲波的傳播速度是該速度減去流體的速度。換句話說，傳播時間差型超聲波流量計根據(jù)該速度差計算流體的速度，然后計算流量。

傳播時間差式超聲波流量計具有這樣的結(jié)構(gòu)和原理，因此流量測量精度高。但如果液體中存在固體或氣泡，則無法保持測量精度，無法進行測量。

2.多普勒超聲波流量計

多普勒超聲波流量計利用多普勒效應(yīng)。多普勒效應(yīng)是一種以救護車警報器的聲音在接近和遠離時聽起來不同的現(xiàn)象為代表的效應(yīng)。這是由于當聲源接近和遠離觀察者時聲波的表觀波長發(fā)生變化而發(fā)生的現(xiàn)象。

多普勒式超聲波流量計利用換能器向管道內(nèi)流動的流體發(fā)射超聲波，超聲波被流體中的顆粒和氣泡反射的現(xiàn)象。由于這些顆粒和氣泡的反射，接收到不同波長（頻率）的超聲波。由于該超聲波的頻率變化與流速具有線性關(guān)系，因此可以根據(jù)流速計算流量。

超聲波流量計的附加信息

1. 時差超聲波流量計中氣泡的相關(guān)問題

用時差超聲波流量計測量氣體或液體的流量時，測量值受系統(tǒng)內(nèi)流速分布的影響，因此必須對流量計的上游側(cè)進行整流。特別是，當流體的流速較高時，測量設(shè)備的上游和系統(tǒng)內(nèi)很可能發(fā)生空化。當發(fā)生空化時，很可能產(chǎn)生氣泡或混入流體中，從而無法保證傳播時間超聲波流量計的測量精度。

作為氣泡的對策，可以舉出在設(shè)備的上游側(cè)設(shè)置氣液分離槽的方法。但現(xiàn)有設(shè)備需要改造，成本處于劣勢。因此，近年來，開發(fā)了超聲波流量計，具有在氣泡通過時消除數(shù)據(jù)并測量流量的功能。

2.外夾式超聲波流量計的優(yōu)點

流量計包括容積式流量計、渦輪流量計和流通池流量計，但它們都需要在管道內(nèi)部安裝檢測構(gòu)件來測量管道內(nèi)流體的流量。如果是新設(shè)施，可以在設(shè)計階段確定流量計的安裝位置并確認規(guī)格。

然而，在現(xiàn)有裝置的情況下，需要對管道進行改造，并且有很多情況需要在設(shè)備停止時進行處理。例如，在現(xiàn)有設(shè)施中設(shè)置差壓式流量計、渦輪式流量計時，需要切斷配管等作業(yè)。

然而，外夾式超聲波流量計不需要配管工作，因此安裝方便，可以輕松安裝在現(xiàn)有設(shè)備中。