超聲波流量計(jì)原理

更新時(shí)間：2024-01-26

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超聲波流量計(jì)原理

超聲波流量計(jì)有兩種類型：傳播時(shí)間差型和多普勒型，每種都有不同的配置。

1.傳播時(shí)間差式超聲波流量計(jì)

傳播時(shí)間差型超聲波流量計(jì)也稱為渡越時(shí)間型超聲波流量計(jì)。目前，傳播時(shí)間差式超聲波流量計(jì)是主流。在傳播時(shí)間差型超聲波流量計(jì)中，超聲波從上游到下游（正向）沿對(duì)角線穿過(guò)管道中的流體，反之亦然，從下游到上游（反向）。這種配置允許您發(fā)送和接收。

如果流體不運(yùn)動(dòng)，則超聲波向前傳播時(shí)的傳播速度與相反方向傳播時(shí)的傳播速度相同。然而，當(dāng)流體運(yùn)動(dòng)時(shí)，正方向發(fā)射的超聲波的傳播速度等于流體的速度。

沿相反方向發(fā)射的超聲波傳播的速度是該速度減去流體速度。即，傳播時(shí)間差型超聲波流量計(jì)根據(jù)該速度差算出流體的速度，由此算出流量。

由于傳播時(shí)間差式超聲波流量計(jì)具有這種結(jié)構(gòu)和原理，因此具有較高的流量測(cè)量精度。但如果液體中存在固體物或氣泡，則無(wú)法保持測(cè)量精度，無(wú)法進(jìn)行測(cè)量。

2.多普勒超聲波流量計(jì)

多普勒超聲波流量計(jì)利用多普勒效應(yīng)。多普勒效應(yīng)是一種以救護(hù)車警報(bào)器的聲音在接近和遠(yuǎn)離時(shí)聽(tīng)起來(lái)不同的事實(shí)為代表的效應(yīng)。發(fā)生這種現(xiàn)象的原因是，當(dāng)聲源接近或遠(yuǎn)離觀察者時(shí)，聲波的表觀波長(zhǎng)會(huì)發(fā)生變化。

多普勒式超聲波流量計(jì)利用換能器向管道內(nèi)流動(dòng)的流體發(fā)射超聲波，利用超聲波被流體中的顆粒和氣泡反射的現(xiàn)象。接收到由于這些顆粒和氣泡的反射而波長(zhǎng)（頻率）發(fā)生變化的超聲波。由于該超聲波的頻率變化與流速之間存在線性關(guān)系，因此可以根據(jù)流速計(jì)算流量。