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什么是超聲波流量計?

發布日期:2022-01-20 作者: 點擊:

我們一般把聲波頻率超過20kHz的聲波稱為超聲波,超聲波是機械波的一種,即是機械振動在彈性介質中的一種傳播過程,它的特征是頻率高、波長短、繞射現象小、另外方向性好,能夠成為射線而定向傳播,超聲波在液體、固體中衰減很小,因而穿透能力強,尤其是在對光不透明的固體中,超聲波可穿透幾十米的長度,碰到雜質或界面就會有顯著的反射,超聲波測量物位就是利用了它的這一特征;在超聲波檢測技術中,不管那種超聲波儀器,都必須把電能轉換超聲波發射出去,再接收回來變換成電信號,完成這項功能的裝置就叫超聲波換能器,也稱探頭,將超聲波換能器置于被測液體上方,向下發射超聲波,超聲波穿過空氣介質,在遇到水面時被反射回來,又被換能器所接收并轉換為電信號,電子檢測部分檢測到這一信號后將其變成液位信號進行顯示并輸出;  由超聲波在介質中傳播原理可知,若介質壓力、溫度、密度、濕度等條件一定,則超聲波在該介質中傳播速度是一個常數,因此,當測出超聲波由發射到遇到液面反射被接收所需要的時間,則可換算出超聲波通過的路程,得到液位的數據。  

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優點:

1.超聲波流量計是一種非接觸式儀表,它既可以測量大管徑的介質流量也可以用于不易接觸和觀察的介質的測量。它的測量準確度很高,外夾式安裝Z高也可以達到±0.5%的精度,幾乎不受被測介質的各種參數的干擾,尤其可以解決其它儀表不能的強腐蝕性、非導電性、放射性及易燃易爆介質的流量測量問題。

2.安裝方便

外夾式安裝,無需切管。這與傳統的流量設備非常不同。用戶只需將流量傳感器夾在管道表面即可。然后超聲波流量計可以通過超聲波檢測流量,然后自動計算流速值、流量累加器等。

3.低功耗設計

超聲波技術為開發低功耗超聲波流量計提供了可能。這一特性在超聲波水表和超聲波熱量表中起著重要的作用。內置3.6V電池,可工作6-10年。

4.使用成本低

很多用戶的第一印象可能是先進的流量計總是價格高。首查可能高于機械流量計。但加上安裝費、使用時間和維護費,它的總成本并不高,甚至更低。

缺點:

現今所存在的缺點主要是可測流體的溫度范圍受超聲波換能鋁及換能器與管道之間的耦合材料耐溫程度的限制,以及高溫下被測流體傳聲速度的原始數據不全。2010年前我國只能用于測量200℃以下的流體。另外,超聲波流量計的測量線路比一般流量計復雜。這是因為,一般工業計量中液體的流速常常是每秒幾米,而聲波在液體中的傳播速度約為1500m/s左右,被測流體流速(流量)變化帶給聲速的變化量Z大也是10-3數量級.若要求測量流速的準確度為1%,則對聲速的測量準確度需為10-5~10-6數量級,因此必須有完善的測量線路才能實現,這也正是超聲波流量計只有在集成電路技術迅速發展的前題下才能得到實際應用的原因。


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