超声波流量计的组成及其特征
超声波流量计由超声波换能器、电子线路及流量闪现和累积系统三部分组成。超声波发射换能器将电能转换为超声波能量,并将其发射到被测流体中,接收器接收到的超声波信号,经电子线路放大并转换为代表流量的电信号供应闪现和积算表面进行闪现和积算。这样就实现了流量的检测和闪现。它运用压电资料的压电效应,在压电元件上产生超声波振动。超声波以某一视点射入流体中传达,然后由接收换能器接收,并经压电元件变为电能,以便检测。超声波流量计的电子线路包括发射、接收、信号处理和闪现电路。依据对信号检测的原理,现在超声波流量计大致可分传达速度差法(包括:直接时差法、时差法、相位差法、频差法)波束偏移法、多普勒法、相关法、空间滤波法及噪声法等类型。其中以噪声法原理及结构最简单,便于测量和携带,价格便宜但准确度较低,适于在流量测量准确度要求不高的场合运用。频差法和时差法克服了声速随流体温度变化带来的差错,准确度较高,所以被广泛选用。波束偏移法是运用超声波束在流体中的传达方向随流体流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。多普勒法是运用声学多普勒原理,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认流体流量的,适用于含悬浮颗粒、气泡等流体流量测量。相关法是运用相关技术测量流量,原理上,此法的测量准确度与流体中的声速无关,因此与流体温度,浓度等无关,因此测量准确度高,适用范围广。但相关器价格贵,线路比较复杂。噪声法(听音法)是运用管道内流体活动时产生的噪声与流体的流速有关的原理,通过检测噪声表示流速或流量值。其方法简单,设备价格便宜,但准确度低。 以上几种方法各有特征,应依据被测流体性质,流速分布情况、管路设备地点以及对测量准确度的要求等要素进行选择。一般说来因为工业出产中工质的温度常不能坚持稳定,故多选用频差法及时差法。只要在管径很大时才选用直接时差法。多普勒法适于测量两相流,可防止常规表面由悬浮粒或气泡构成的堵塞、磨损、附着而不能作业的弊病,因此得以迅速展开。跟着工业的展开及节能作业的展开,火油混合(COM)、煤水泥合(CWM)燃料的输送和运用以及燃料油加水助燃等节能方法的展开,都为多普勒超声波流量计运用拓荒宽广远景。