超聲波水表/超聲波流量計(jì)是如何工作的?

超聲波換能器工作原理示意圖
超聲波流量傳感器工作原理:
超聲波發(fā)射換能器將電能轉(zhuǎn)換為超聲波能量,并將其發(fā)射到被測流體中,接收器接收到的超聲波信號,經(jīng)電子線路放大并轉(zhuǎn)換為代表流量的電信號供給顯示和積算儀表進(jìn)行顯示和計(jì)算。這樣就實(shí)現(xiàn)了流量的檢測和顯示。根據(jù)對信號檢測的原理,目前超聲波流量傳感器主要可以分為波束偏移法、多普勒法、噪聲法、相關(guān)法、速度差法(直接時(shí)差法、時(shí)差法、相位差法、頻差法)等幾種類型,它們的特點(diǎn)如下:
雙聲道高精度超聲波水表
1、波束偏移法:利用超聲波束在流體中的傳播方向隨流體流速變化而產(chǎn)生偏移來反映流體流速的,低流速時(shí),靈敏度很低適用性不大。
2、多普勒法:利用聲學(xué)多普勒原理,通過測量不均勻流體中散射體散射的超聲波多普勒頻移來確定流體流量的,適用于含懸浮顆粒、氣泡等流體流量測量。
3、噪聲法:利用供水管道內(nèi)流體流動時(shí)產(chǎn)生的噪聲與流體流速有關(guān)聯(lián)性的原理,進(jìn)而通過檢測噪聲來表示流速或流量值。其方法簡單,設(shè)備價(jià)格便宜,但準(zhǔn)確度低。
4、相關(guān)法:利用相關(guān)技術(shù)測量流量,原理上,此法的測量準(zhǔn)確度與流體中的聲速無關(guān),因而與流體溫度,濃度等無關(guān),因而測量準(zhǔn)確度高,適用范圍廣。但相關(guān)器價(jià)格貴,線路比較復(fù)雜。
5、速度差法:基本原理是通過測量超聲波脈沖順流和逆流傳播時(shí)速度之差來反映流體的流速的,故又統(tǒng)稱為傳播速度差法。其中頻差法和時(shí)差法克服了聲速隨流體溫度變化帶來的誤差,準(zhǔn)確度較高,所以被廣泛采用。
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