超聲波流量計是通過檢測流體流動對超聲束(或超聲脈沖)的作用以測量流量的儀表。超聲波流量計的測量方法很多,有時間差法、頻率差法、相位差法、多普勒法。時間差法、多普勒法是應用最多的測量原理。
超聲波流量計和電磁流量計一樣,因儀表流通通道未設置任何阻礙件,均屬無阻礙流量計,適用于解決流量測量困難的問題,特別在大口徑流量測量方面有較突出的優點,近年來它是發展迅速的流量計類型之一。
超聲波流量計的特點是可做非接觸式測量,為無流動阻撓測量,無壓力損失,可測量非導電性液體,對無阻撓測量的電磁流量計是一種補充。時差法超聲波流量計是目前應用最廣泛的。隨著CPU、信號處理技術的發展,測量的準確度和可靠性有了很大的提高。尤其是時間測量技術的發展,時差分辨力提高了,解決了小口徑、低流速測量難的問題。應用領域也從凈水擴展到循環水、污水、重油、原油、成品油以及空氣、天然氣等多種介質。但有較多氣泡或懸浮物的液體會阻礙聲脈沖的正常傳播,導致不能正常測量,所以超聲波流量計更適于測量純凈液體。
多普勒法超聲波流量計一般要求流體內有足夠大的散射體存在,而且還得是連續的。通常情況下,散射體的速度與流體的速度有明顯的滑差,要求流體流動的速度必須比粒子產生沉淀的臨界速度大很多,另外測得的速度只是散射體相遇點的速度值,因此,測量的速度值對流速分布和流態有很大的依賴性,也就是說直管段的長度要求很長,需在20倍管徑以上。所以,多普勒法超聲波流量計的應用有一定的局限性,較多應用于生活污水、工業廢水、啤酒飲料等介質的測量,通常不適用于非常清潔的流體測量。 |
