超声波流（liú）量计的测量方法详解

超（chāo）声（shēng）波流量计的电（diàn）子线路包括发射、接收、信号（hào）处理和显示电路。测得的瞬时流量和累（lèi）积流量值用数字量或模拟量显示。

根据（jù）对信号检测的原理，目前超声波流量计大致可（kě）分（fèn）传播速度差法（fǎ）(包括：直（zhí）接时差法、时差法、相位差法、频（pín）差法)波束偏（piān）移法、多普勒法、相关法（fǎ）、空间滤波法及噪声法等（děng）类型。其中以（yǐ）噪声法原（yuán）理及结构最简（jiǎn）单，便于测（cè）量和携带（dài），价格便（biàn）宜但准确度较低，适于（yú）在流量测量准确度要求不高的（de）场合使用。由于直接时（shí）差法、时差法（fǎ）、频差法和相位差法的基本原理都是（shì）通过测（cè）量超声（shēng）波脉冲顺流和逆流传报时速度之差（chà）来反映流体的流速的，故（gù）又统称为传播速度差法。其中频差法和时差法克服（fú）了声速随流（liú）体温度变化带来的误差，准确度较高，所以被广泛采用。按照换能器的配置方法不同，传播速度差拨（bō）又分为（wéi）：Z法(透过法)、V法(反射法)、X法(交叉法)等。波束偏移法是利用超声波束在流体中的传播方向随流体流（liú）速变化而产生偏移来反映流体流速的，低流速时，灵敏度很低适用性不大（dà）．多普勒法是利用声学多普勒原（yuán）理，通过测量不均匀流体中散射体散射的超声波多普

勒频移来确定流体流量的，适用于含悬浮颗（kē）粒、气泡（pào）等流体流量测量。相关法（fǎ）是利用相关技术测量流量，原理上，此（cǐ）法（fǎ）的（de）测量准（zhǔn）确度与流体中的声（shēng）速无关，因而与流体温度（dù），浓度等（děng）无关，因而测量（liàng）准确度高，适（shì）用范围广。但相关器价（jià）格贵，线路比较复杂。在微处理机普及应用后，这个缺点可以克服。噪声法(听音法（fǎ）)是利用（yòng）管道内流体流动时产生（shēng）的噪声与流体的（de）流速有关的原理，通过检测噪声表示流速或（huò）流（liú）量值。其方法简单，设备价格便宜，但准确度低。

以上几种方法各有（yǒu）特点，应根据被测流体性质．流速分（fèn）布情（qíng）况、管路安装地点以及（jí）对测量准确度的要求等因素进行选择（zé）。一般说来由于工业生产中工质的温度（dù）常不（bú）能保持恒定，故多（duō）采用频差（chà）法及时差法。只有在管径很大时才采（cǎi）用直接时差法（fǎ）。对换能器安装方法的选择原则一般是：当流体（tǐ）沿管轴平行流动时，选用Z法；当流动方向与管铀不平行或管路（lù）安（ān）装地点使换能器安装间隔受到限制时，采用V法或X法（fǎ）。当流场分布不均匀而表前直管段又较短时，也可采用多声道(例如双声道或四声道)来克服流速扰动带来（lái）的流量测量误差。多普勒法（fǎ）适于测量两相流，可避免常规（guī）仪表由悬浮粒或（huò）气泡造成的堵塞、磨损、附着而不能运行（háng）的弊（bì）病，因而得以迅速发展。随着工业的发展及节能工作的开展（zhǎn），煤油混合(COM)、煤水泥合(CWM)燃料的输送和应用以及燃料油加水助燃等节能方法的发展，都为多（duō）普勒超声波流（liú）量计应用开辟广阔前景。

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