超声波流量计测量原理
超声波流量计采用时差式测量原理:一个探头发射信号穿过管壁、介质、另一侧管壁后,被另一个探头接收到,同时,二个探头同样发射信号被个探头接收到,由于受到介质流速的影响,二者存在时间差Δt,根据推算可以得出流速V和时间差Δt之间的换算关系V=(C2/2L)×Δt,进而可以得到流量值Q。
超声波流量计可作非接触测量,无需停流截管安装,这是超声波流量计所具有的特优点,因此可作移动性测量即便携式,适用于管网流动状况评估测定。安装方便费用低且不影响正常生产。超声波流量计为无流动阻扰测量,无额外压力损失,可测量非导电性液体,是水厂和污水处理计量仪表,是对电磁流量计的一种补充。超声波流量计的仪表系数可从实际测量管道及声道几何尺寸计算求得的,可采用干法标定。
工作原理
将流量计探头与水流管道连接,当水流发生变化使流量计超声波信号改变,流量计通过超声波探头测量单元转换为模拟量,送信号处理单元,转换为数字量输出。
超声波以某一角度射入流体中传播,然后由接收换能器接收,并经压点元件变为电能,以便监测。发射换能器利用压电元件的逆压 电效应,而接收换能器则是利用压电效应。
当超声波在不均匀流体中传送时,声波会产生散射。流体与发送器间有相对运动时,发送的声波信号和被流体散射后接收到的信号之间会产生多普勒频移。多普勒频移与流体流速成正比。在单通道多普勒血液流量计中,发送器间隔地发送声脉冲信号,在两个声脉冲间隔的时间中,接收从血管壁和血管内红血球反射回来的声脉冲信号。采用控制线路选择给定距离处的红血球反射信号,通过比较后得到多普勒频移,它与血液流速成正比。在已知血管横截面时可得到血液流量。
超声波流量计是一种体积流量计,借助液体中的颗粒或气泡完成测量。超声波流量计非常适合测量污水处理或任何导电性或含水性污浊液体的流量。超声波流量计通常不适用于蒸馏水或饮用水。用于洁净液体应用中时需要进行曝气处理。超声波流量计还非常适合于具有低压降、化学相容性和低维护需求的应用。