超声波流量计是通过检测流体流动对超声束(或超声脉冲)的作用以测量流量的仪表。超声波流量计的测量方法很多,有时间差法、频率差法、相位差法、多普勒法。时间差法、多普勒法是应用最多的测量原理。
超声波流量计和电磁流量计一样,因仪表流通通道未设置任何阻碍件,均属无阻碍流量计,适用于解决流量测量困难的问题,特别在大口径流量测量方面有较突出的优点,近年来它是发展迅速的流量计类型之一。
超声波流量计的特点是可做非接触式测量,为无流动阻挠测量,无压力损失,可测量非导电性液体,对无阻挠测量的电磁流量计是一种补充。时差法超声波流量计是目前应用最广泛的。随着CPU、信号处理技术的发展,测量的准确度和可靠性有了很大的提高。尤其是时间测量技术的发展,时差分辨力提高了,解决了小口径、低流速测量难的问题。应用领域也从净水扩展到循环水、污水、重油、原油、成品油以及空气、天然气等多种介质。但有较多气泡或悬浮物的液体会阻碍声脉冲的正常传播,导致不能正常测量,所以超声波流量计更适于测量纯净液体。
多普勒法超声波流量计一般要求流体内有足够大的散射体存在,而且还得是连续的。通常情况下,散射体的速度与流体的速度有明显的滑差,要求流体流动的速度必须比粒子产生沉淀的临界速度大很多,另外测得的速度只是散射体相遇点的速度值,因此,测量的速度值对流速分布和流态有很大的依赖性,也就是说直管段的长度要求很长,需在20倍管径以上。所以,多普勒法超声波流量计的应用有一定的局限性,较多应用于生活污水、工业废水、啤酒饮料等介质的测量,通常不适用于非常清洁的流体测量。 |
