超聲波流量計是一種非接觸式儀表。

1928年，德國人成功研制了第一臺超聲波流量計。70年代，超聲波流量計的使用范圍還僅局限于測量液體，當(dāng)時市場上主要以孔板流量計為主。

近年來隨著集成電路技術(shù)迅速發(fā)展，再加上超聲波流量計體積小、測量范圍大、安裝簡便、免維護(hù)、零壓損及始動流量低等優(yōu)點(diǎn)，所以它才開始廣泛應(yīng)用并且相關(guān)的研究也變的越來越多。

下圖是儀表君根據(jù)超聲波流量計目前在實(shí)際生活應(yīng)用方面所做的簡單分類，望收藏！

1、超聲波流量計的原理

超聲波流量計是通過超聲波在流動流體中的傳播，承載流體流速信息，將信號進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)換成流量信息。下面具體介紹時差式、多普勒、非滿管這三種超聲流量計計算時的原理差別。

時差式超聲波流量計的應(yīng)用原理

時差式超聲波流量計是目前應(yīng)用最廣泛的，氣體的流速與聲速無關(guān)，只與超聲波的聲程長度、流體流動方向與超聲波傳播方向的夾角和超聲波在氣體中傳播的時間有關(guān)。超聲波流量計有很高的計量精度。

設(shè)靜止流體中的聲速為c，流體流動的速度為u，傳播距離為L，當(dāng)聲波與流體流動方向一致時（即順流方向），其傳播速度為c+u；反之，傳播速度為c-u.在相距為L的兩處分別放置兩組超聲波發(fā)生器和接收器（T1,R1）和（T2,R2）。當(dāng)T1順方向，T2逆方向發(fā)射超聲波時，超聲波分別到達(dá)接收器R1和R2所需要的時間為t1和t2,則t1=L/(c+u) t2=L/(c-u)。

由于在工業(yè)管道中，流體的流速比聲速小的多，即c>>u,因此兩者的時間差為▽t=t2-t1=2 Lu/cc  由此可知，當(dāng)聲波在流體中的傳播速度c已知時，只要測出時間差▽t即可求出流速u，進(jìn)而可求出流量Q。

利用這個原理測量流量的方法稱為時差法。

時差式超聲波流量計由于精度高，換能器簡單，不影響流體流動形態(tài)而被廣泛應(yīng)用在水務(wù)公司、石油化工、冶金、鋁廠、造紙、制藥廠、發(fā)電廠、熱電廠等不同的行業(yè)。

多普勒超聲波流量計應(yīng)用原理

多普勒型是利用相位差法測量流速，即某一已知頻率的聲波在流體中運(yùn)動，由于液體本身有一運(yùn)動速度，導(dǎo)致超聲波在兩接收器（或發(fā)射器）之間的頻率或相位發(fā)生相對變化，通過測量這一相對變化就可獲得液體速度。

多普勒法超聲波流量計依靠水中雜質(zhì)的反射來測量水的流速，因此適用于雜質(zhì)含量較多的臟水和漿體，如城市污水、污泥、工廠排放液、雜質(zhì)含量穩(wěn)定的工廠過程液等，而且可以測量連續(xù)混入氣泡的液體。

但是根據(jù)測量原理，被測介質(zhì)中必須含有一定數(shù)量的散射體（顆?；驓馀荩?，否則儀表就不能正常工作。

超聲波在傳播路徑上如遇到微小固體顆?；驓馀輹簧⑸?，因?yàn)橛脮r差法測量含有這類東西的流體時就不能很好地工作，時差式只能用來測量比較潔凈的流體，而多普勒法卻是利用超聲波被散射這一特點(diǎn)工作的。

MACE的多普勒超聲波流量計廣泛應(yīng)用于環(huán)保、油田、石油化工、礦山、水利、灌溉、造紙、藥廠、食品等行業(yè)，適用于滿管、非滿管、明渠等的流量測量。

非滿管超聲波流量計應(yīng)用原理

DMS901L非滿管超聲波流量計

針對已有管道非滿管超聲波流量計DMS901L，它采用多普勒法進(jìn)行流速測量。結(jié)合液位傳感器，實(shí)現(xiàn)流速、流量、液位的測量，可應(yīng)用于市政管網(wǎng)、工廠排放口等非管流速的監(jiān)測，但由于方案設(shè)計的局限性，要求管道中液位充滿半管以上。

LSZ系列多聲道非滿管流量計

LSZ系列多聲道非滿管流量計，它采用時差法測量流速，適用于均質(zhì)流體以及少量固體物質(zhì)的污水的測量，廣泛應(yīng)用于河道、管道以及渠道等流量測試場合。

非滿管超聲波流量計可以對露天水道和不滿的管道提供準(zhǔn)確的流量測算，使它成為理想的水監(jiān)測解決方案。非滿管超聲波流量計有固定式和便攜式2種，目前對于非滿管超聲波流量計的研究較少，所以它的測量方法并不是一定的。

工業(yè)排水的流體流動都是自然流動，流量大，非滿管并且具有自由水面，精確測量有一定難度。非滿管超聲流量計可以解決這一難題，目前非滿管超聲流量計廣泛應(yīng)用于自來水、市政污水、工廠污水排放、油田污水排放測量。