西森自动化:超声波流量计的特点

   从古至今，人们一直在研究利用声波测量液体和气体的流速，直到第二次世界大战为止没有多大的进展。战后爆发的技术革新首先在美国兴起，继相位差法之后，应用声循环法的马克森流量计在1955年作为航空燃料用流量计得到应用。这引发了超声波流量计、流速技术的研发热潮，但实用的计量测试仪表并未占有牢固的地位，直到进入20世纪70年代，随着1C (集成电路）技术的迅速发展才开始得到实际应用。

   超声波流量计如图所示，由超声波换能器、电子电路及流量显示和积算系统组成。超声波换能器将电能转换为超声波能量，将其发射并穿过被测流体，接收器接收到超声波信号，经电子电路放大并转换为代表流量的电信号，供显示积算仪显示和积算。对于常用的超声波流量计，它具有以下特点：

   1）由于测量管内无测量元件，所以无压力损失，用于大口径管道的流量测量可降低能耗，解决了大管径、大流量测量的困难问题，但不能用于管径<DN25mm的管道。

   2）由于无可动件与介质流量接触，超声波流量计的流量测量精度几乎不受被测介质流体温度、压力、密度和黏度的影响。

   3）对测量介质几乎无要求，可以测量液体、气体，对双相介质（污水、脏污水）流量（主要是应用多普勒法）也可测量。外夹式超声波流量计因为仪表夹在管道外部，属于非接触测量，解决了其他流量计难以测量的放射性、非导电性、高压、髙黏度、 强腐蚀性、易燃易爆介质的测量问题。

   4）超声波流量计测量范围宽，一般可达20:1。

   5）仪表的维修、更换更方便，安装、维护可以不影响生产。

   6）由于探头、耦合材料的耐温问题，超声波流量计只能用于 200℃以下流体的测量。

   7）测量精度一般在±1%~ ±1.5%,由于测量线路比一般流量计复杂，一般情况下测量的液体流速在每秒数米以下，而液体中的声速约1500m/s，流速带给声速的变化量至多不过是10^(-3)数量级，在工业计量中当测量流速要求精度达到1%时，对声速的测量精度要求为10^(-5)到10^(-6)，因此必须有完善的测量线路才能实现，所以对于中小管道测量，超声波流量计的价格还是比较高的。