超聲波流量計(jì)是通過檢測流體流動對超聲波束(或超聲波脈沖)的影響來測量流量的儀器。根據(jù)信號檢測原理,超聲波流量計(jì)可分為傳播速度差法(直接時差法、時差法、相位差法和頻率差法)、波束偏移法、多普勒法、互相關(guān)法、空間濾波法和噪聲法。超聲波流量計(jì)有以下優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn):
缺點(diǎn):可測量流體的溫度范圍主要受超聲波能量轉(zhuǎn)換鋁和換能器與管道之間耦合材料的溫度電阻限制,高溫下被測流體的聲速原始數(shù)據(jù)不完整。目前,它在中國只能用于測量200℃以下的液體。此外,超聲波流量計(jì)的測量電路比普通流量計(jì)復(fù)雜。這是因?yàn)樵谝话愕墓I(yè)測量中,液體的流速通常為每秒幾米,而聲波在液體中的傳播速度約為1500m/s。被測流體流速(流量)的變化會帶來更大的聲速變化,也就是10-3量級。如果流量測量精度要求為1%,聲速測量精度要求在10-5~10-6之間,只有完善的測量電路才能實(shí)現(xiàn),這就是為什么只有在集成電路技術(shù)飛速發(fā)展的前提下,超聲波流量計(jì)才能在實(shí)踐中得到應(yīng)用。
優(yōu)點(diǎn):超聲波流量計(jì)是非接觸式儀器,適用于測量不易接觸和觀察的流體和較大的管道徑流量。它與水位計(jì)相連,用于測量開放水流的流量。超聲波流量計(jì)的使用不需要在流體中安裝測量元件,因此不會改變流體的流動狀態(tài)并產(chǎn)生額外的阻力。儀表的安裝和維護(hù)不會影響生產(chǎn)管道的運(yùn)行,是理想的節(jié)能流量計(jì)。多普勒超聲流量計(jì)可以測量兩相介質(zhì)的流量,因此可以用于下水道和污水等污水流量的測量。在電廠中,使用便攜式超聲波流量計(jì)測量水輪機(jī)進(jìn)水、汽輪機(jī)循環(huán)水等大型管道徑流比以往的皮托管流量計(jì)方便得多。超聲波流量測量也可用于氣體測量。管徑的適用范圍為2cm至5m,從幾米寬的明渠和封閉渠道到500米寬的河流