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微机化超声波气体流量计的研制’
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: 芦超声波在气体中传播的声速随气体谎动速度的变化而变化,通过测量管道上斜向对置的一对
抉能器间超声波沿气流顺向和逆向传播的声速差,可以求出前抉舱器间气流的线平均流速,进面

声波气体谎量计具有筒便、、对低频脉动气流及太管
径太巍速气体流量都掘进行正确测量等独特妁优点。本丈将简要介绍徽机化超声波气体流量计妁
基本原理、电路结构、仪器檀准过程厦实验结果。
引言超声波气体流量计通过测量超声脉冲柑
气流顺向和逆向传播的声速差来求得流速,
髓着社会生活的现代化,对鼓风机空气
进而求出流量。
流量的测量,城市中使用的煤气及其它工矿
对于如图所示安装的超声换能器,假
企业中大量使用的气体原料或产品的流量测
设两换能器阃的距离为工,换能器安装方向
量,已显得日益迫切。
和轴线之间的夹角为,超声波在静态气体
目前,对气体流量的检测,大多使用孔板
中传播的声速为,则当管道内气体流速为
流量计,它只适用于测量稳态气流,不仅有压
“时,超声波顺向传播声速和逆向传播声
力损失,而且是针对小管径的,对于大管径仅
速分别为.
能作为参考微机化超声波气体流量计对气
/ 。
流无压力损失,不仅能正确测量大管径大流
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△一工/—/
正确测量。它采用计算机作为主控系统,能实
式中,,,屯为超声波顺向传播声时和逆向传
时地快速测量并显示管道内气体的瞬时流量
播声时,由式可得
流速、压力、温度,同时还能根据用户需要
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在显示器上以数据的曲线形式显示每小时、去
每班、每天、每月的累积流量和平均压力,平如果考虑由于电路、电缆及换能器等产
均温度等参量,随时进行存贮或以报表形式生的延时,则式可表示为;
自动打印输出。本流量计适用于各种介质的,
气体,测试精确误差小于士,操作方便一南‘一去
从式可以看出,只要测出顺向和逆
基本原理向传播声时,,及延时, ,就能隶得管道
内的流速“。测得的流速“与媒质的声速
无关,因此,用速差法测量流体的流量流速
将不受媒质成分改变的影响,同时也大大减
小了温度对测量的影响,这对于生产现场实
图按舱器安装示意图
· 收稿日期··
—一卷期
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际测量是十分有利的。级时, 值的变化仅% 左右,因此在实际应
由于在管道壁及流体内部存在摩擦粘滞用中完全有可能只采用一个动力校正因子
作用,实际流体流速在管道截面上存在着流值,由实测的线平均流速来得到面平均流
速分布,因此用超声波测量的流速“实际上速,而截面积为。的管道内的流量为
是管道截面内直径上的线平均流速△, △
而测量流量需要的是管道内截面的面平均流由于管道内气流的复杂性,线平均流速
速“,它们之间并不完全相等,因此,用速与面平均流速的关系由比托管通过实验精