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超聲波流量計中超聲波的原理

2018-12-12 1583次瀏覽 來源:網絡

超聲波流量計中超聲波的原理

超聲波是一種頻率高于20000赫茲的聲波,它的方向性好,穿透能力強,易于獲得較集中的聲能,在水中傳播距離遠,可用于測距、測速、清洗、焊接、碎石、殺菌消毒等。在醫學、軍事、工業、農業上有很多的應用。超聲波因其頻率下限大于人的聽覺上限而得名。

科學家們將每秒鐘振動的次數稱為聲音的頻率,它的單位是赫茲(Hz)。我們人類耳朵能聽到的聲波頻率為20Hz-20000Hz。因此,我們把頻率高于20000赫茲的聲波稱為“超聲波”。通常用于醫學診斷的超聲波頻率為1兆赫茲-30兆赫茲。


超聲波在流動的流體中傳播時就載上流體流速的信息。因此通過接收到的超聲波就可以檢測出流體的流速,從而換算成流量。根據檢測的方式,可分為傳播速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪聲法及相關法等不同類型的超聲波流量計。進口超聲波流量計是近十幾年來隨著集成電路技術迅速發展才開始應用的一種。


非接觸式儀表,適于測量不易接觸和觀察的流體以及大管徑流量。它與水位計聯動可進行敞開水流的流量測量。使用超聲波流量比不用在流體中安裝測量元件故不會改變流體的流動狀態,不產生附加阻力,儀表的安裝及檢修均可不影響生產管線運行因而是一種理想的節能型流量計。


眾所周知,工業流量測量普遍存在著大管徑、大流量測量困難的問題,這是因為一般流量計隨著測量管徑的增大會帶來制造和運輸上的困難,造價提高、能損加大、安裝不僅這個缺點,進口超聲波流量計均可避免。因為各類進口超聲波流量計均可管外安裝、非接觸測流,儀表造價基本上與被測管道口徑大小無關,而其它類型的流量計隨著口徑增加,造價大幅度增加,故口徑越大進口超聲波流量計比相同功能其它類型流量計的功能價格比越優越。被認為是較好的大管徑流量測量儀表,進口超聲波流量計可測雙相介質的流量,故可用于下水道及排污水等臟污流的測量。在發電廠中,用便攜式進口超聲波流量計測量水輪機進水量、汽輪機循環水量等大管徑流量,比過去的皮脫管流速計方便得多。超聲被流量汁也可用于氣體測量。管徑的適用范圍從2cm到5m,從幾米寬的明渠、暗渠到500m寬的河流都可適用。


另外,進口超聲波流量計的流量測量準確度幾乎不受被測流體溫度、壓力、粘度、密度等參數的影響,又可制成非接觸及便攜式測量儀表,故可解決其它類型儀表所難以測量的強腐蝕性、非導電性、放射性及易燃易爆介質的流量測量問題。另外,鑒于非接觸測量特點,再配以合理的電子線路,一臺儀表可適應多種管徑測量和多種流量范圍測量。進口超聲波流量計的適應能力也是其它儀表不可比擬的。

  進口超聲波流量計具有上述一些優點因此它越來越受到重視并且向產品系列化、通用化發展,現已制成不同聲道的標準型、高溫型、防爆型、濕式型儀表以適應不同介質,不同場合和不同管道條件的流量測量。


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