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超聲波流量計的組成及優缺點
關鍵字:超聲波、流量計、超聲波流量計    日期:2019-9-9 9:28:04

 外夾式或者管段式超聲波流量儀表是以"速度差法"爲原理,測量圓管內液體流量的儀表。它采用了先進的多脈沖技術、信號數字化處理技術及糾錯技術,使流量儀表更能適應工業現場的環境,計量更方便、經濟、准確。産品達到國內外先進水平,可廣泛應用于石油、化工、冶金、電力、給排水等領域。

 超聲波流量計由超聲波換能器、電子線路及流量顯示和累積系統三部分組成。超聲波發射換能器將電能轉換爲超聲波能量,並將其發射到被測流體中,接收器接收到的超聲波信號,經電子線路放大並轉換爲代表流量的電信號供給顯示和積算儀表進行顯示和積算。這樣就實現了流量的檢測和顯示。

 超聲波流量計換能器的壓電元件常做成圓形薄片,沿厚度振動。薄片直徑超過厚度的10倍,以保證振動的方向性。壓電元件材料多采用锆钛酸鉛。爲固定壓電元件,使超聲波以合適的角度射入到流體中,需把元件放入聲楔中,構成換能器整體(又稱探頭)。聲楔的材料不僅要求強度高、耐老化,而且要求超聲波經聲楔後能量損失小即透射系數接近1。常用的聲楔材料是有機玻璃,因爲它透明,可以觀察到聲楔中壓電元件的組裝情況。另外,某些橡膠、塑料及膠木也可作聲楔材料。

一、優點

 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。它的測量准確度很高,幾乎不受被測介質的各種參數的幹擾,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。

二、缺點

 現今所存在的缺點主要是可測流體的溫度範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。目前我國只能用于測量200℃以下的流体。另外,超聲波流量計的测量线路比一般流量计复杂。这是因为,一般工业计量中液体的流速常常是每秒几米,而声波在液体中的传播速度约为1500m/s左右,被測流體流速(流量)變化帶給聲速的變化量最大也是10-3數量級.若要求測量流速的准確度爲1%,則對聲速的測量准確度需爲10-5~10-6數量級,因此必须有完善的测量线路才能实现,这也正是超聲波流量計只有在集成电路技术迅速发展的前题下才能得到实际应用的原因。

 

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