超声波流量计是近年来随着集成电路技术的飞速发展而应用的一种流量测量仪。适用于流体和大管径的测量,不容易接触和观察。根据信号检测原理,超声波流量计可分为传播速度差法(包括直接时差法、时差法、相位差法、频差法)、波束偏移法、多普勒法、相关法、空间滤波法和噪声法。其中,频差法和时差法克服了声速随流体温度变化引起的误差,精度高,因此得到了广泛的应用。
超声波流量计时差法原理
显示了用时差法制作超声波流量计的原理图。在图1中,有两个换能器--下游换能器和逆流换能器,它们安装在流体管道两侧相距较远的位置。超声行走的路径长度为L,超声波传播方向与流体流动方向的夹角为θ。由于流体流动的原因,超声波沿流动L长度传播的时间比逆流传播的时间短,且时差与流速呈线性关系。通过观察超声波在介质中的逆流传播和下行传播的时间差,间接测量流体的流速,然后用流速来计算流速。

超声波流量计的影响因素分析
影响超声波流量计现场检测精度的常见因素概括如下:
(1)流量计本身的测量精度
(2)管道因素(直管段长度、管径、输入壁厚、衬里、管材等)的影响。
(3)噪声的影响(测量的介质是否充满了管,以及附近是否有干扰源)。