文档介绍：超声波流量计原理与应用
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封闭管道用超声波流量计按测量原理分类有：①传播时间法；②多普勒效应法；③波束偏移法；④相关法；⑤噪声法。本章将讨论用得最多的传播时间法和多普勒效应法的仪表。
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超声波流量计可测量非导电性液体，在无阻挠流量测量方面是对电磁流量计的一种补充。
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2 主要技术性能
因易于实行与测试方法（如流速计的速度-面积法，示踪法等）相结合，可解决一些特殊测量问题，如速度分布严重畸变测量，非圆截面管道测量等。
某些传播时间法超声波流量计附有测量声波传播时间的功能，即可测量液体声速以判断所测液体类别。例如，油船泵送油品上岸，可核查所测量的是油品还是仓底水。
传播时间法超声波流量计只能用于清洁液体和气体，不能测量悬浮颗粒和气泡超过某一范围的液体；反之多普勒法超声波流量计只能用于测量含有一定异相的液体。
外夹装换能器的超声波流量计不能用于衬里或结垢太厚的管道，以及不能用于衬里（或锈层）与内管壁剥离（若夹层夹有气体会严重衰减超声信号）或锈蚀严重（改变超声传播路径）的管道。
多普勒法超声波流量计多数情况下测量精度不高。
国内生产现有品种不能用于管径小于DN25mm的管道 。
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3超声波流量计的分类和结构
超声波流量计主要由安装在测量管道上的超声换能器（或由换能器和测量管组成的超声流量传感器）和转换器组成。转换器在结构上分为固定盘装式和便携式两大类。换能器和转换器之间由专用信号传输电缆连接，在固定测量的场合需在适当的地方装接线盒。夹装式换能器通常还需配用安装夹具和耦合剂。图8-3是系统组成示例，此例是测量液体用传播时间法单声道Z法夹装式超声波流量计。
分类
可以从不同角度对超声流量测量方法和换能器（或传感器）进行分类。
闭管道用超声波流量计按测量原理有5种，①传播时间法；②多普勒效应法；③波束偏移法；④相关法；⑤噪声法。，现在用得最多的是传播时间法和多普勒法两大类。
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3超声波流量计的分类和结构
有气体用和液体用两类。传播时间法超声波流量计两种介质各自专用，因换能器工作频率各异，通常气体在100~300kHz之间，液体在1~5MHz之间。气体仪表不能用夹装式换能器，因固体和气体边界间超声波传播效率较低。
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3超声波流量计的分类和结构
按声道数分类常用的有单声道、双声道、四声道和八声道四种。近年有出现三声道、五声道和六声道。四声道及以上的多声道配置对提高测量精度起很大作用。各声道按换能器分布位置（见图8-4），又可分为以下几种。
1） 单声道 有Z法（透过法）和V法（反射法）两种。
2） 双声道 有X法（2Z法、交差法）、2V法和平行法三种。
3） 四声道 有4Z法和平行法两种。
4） 八声道 有平行法和两平行四声道交差法二种。
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3超声波流量计的分类和结构
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4 完好条件
，符合技术要求。即： ； ； ； ； ； ，即： ，仪表应达到规定的性能指标； ，仪表示值应在全量程的20%～80% 、洁净、符合工作要求，即： 、无锈蚀、漆层应平整、光亮、无脱落； ，均要做固定安装； 、清晰、准确。
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5 选型
测量原理的选择
选择液体用超声波流量计首先考虑测量原理是传播时间法还是多普勒法？其主要判断要素是：液体洁净程度或杂质含量，测量精度要求。基本适用条件如表8-1所示。
条件
传播时间法
多普勒法
适用液体
水类(江河水，海水农业用水等),油类（纯净燃油，润滑油，食用油等），化学试剂，药液等
含杂质多的水(下水，污水，农业用水等)，浆类(泥浆，矿浆，纸浆化工料浆等)，油类(非净燃油，重油，原油等)
适用悬浮颗粒含量
体积含量<1%(包括气泡)时不影响测量准确度
浊度>50－100mg/L
仪表基本误