超声波流量计的种类
超声波流量计型号
超声波流量计型号引言超声波流量计（Ultrasonic Flow Meter）是一种用于测量液体或气体流动速度和流量的仪器。
它利用超声波的传播速度和其在流体中的传播时间的关系，计算出流体的流速和流量。
本文将介绍几种常见的超声波流量计型号及其特点。
1. 型号 A型号 A 是一种便携式超声波流量计，适用于较小管道的流量测量。
该型号具有以下特点：•测量范围广泛：适用于直径为 10mm 至 100mm 的管道；•高精度：具有±0.5% 的测量精度；•易于操作：采用触摸屏控制面板，用户界面友好；•高可靠性：采用先进的数字信号处理技术和多重算法，有效减少了测量误差；•多种通信接口：支持 Modbus、RS485 等通信协议，方便与其他设备进行数据交互。
2. 型号 B型号 B 是一种固定式超声波流量计，适用于中等大小管道的流量测量。
该型号具有以下特点：•测量范围广泛：适用于直径为 50mm 至 500mm 的管道；•高精度：具有±0.2% 的测量精度；•大屏幕显示：配备大尺寸液晶显示屏，方便用户实时监测流量；•多种输出方式：支持 4-20mA、RS485 和脉冲输出，方便与其他设备进行数据交互；•耐高温高压：可适应高温高压环境，适用于工业生产现场的流量监测。
3. 型号 C型号 C 是一种嵌入式超声波流量计，适用于大型管道的流量测量。
该型号具有以下特点：•测量范围广泛：适用于直径为 300mm 至 3000mm 的管道；•高精度：具有±0.1% 的测量精度；•多通道测量：可同时测量多个管道中的流量，满足复杂工艺流程的需求；•大容量数据存储：内置大容量存储器，可存储长时间的测量数据；•远程监控：可通过网络远程监控流量数据，方便管理和维护。
4. 型号 D型号 D 是一种气体流量计的特殊型号，适用于测量气体流量。
该型号具有以下特点：•强大的气体适应性：能够测量多种气体，包括空气、氮气、氧气等；•高灵敏度：可测量低至 0.01m/s 的气体流速；•快速响应：具有快速响应时间，适用于需要实时监测的气体流量测量场景；•耐高温高压：可适应高温高压环境，适用于工业生产现场的气体流量监测。
超声波流量计种类有哪些？
由于电子技术的进步，超声波流量计发展很快，且日益完善，越来越显示出其优越性。
各种超声波流量计已广泛应用于工业生产、商业计量和水利检测等方面，例如，在市政行业的原水、自来水、中水、污水的计量中，超声波流量计具有大量程比，无压损的特点，在保证测量准确度的同时提高了官网的输水效率；在工业冷却循环水的计量中，超声波流量计实现了在线带压安装和在线标定。
一、超声波流量计具体分类●插入式超声流量计：可不停产安装和维护。
采用陶瓷传感器，使用专用钻孔装置进行不停产安装。
一般为单声道测量，为了提高测量准确度，可选择三声道。
●管段式超声流量计：需切开管路安装，但以后的维护可不停产。
可选择单声道或三声道传感器。
●外夹式超声流量计：能够完成固定和移动测量。
采用专用耦合剂（室温固化的硅橡胶或高温长链聚合油脂）安装，安装时不损坏管路。
●手持式超声流量计：体积小，重量轻，内置可充电锂电池，手持使用，配接磁性传感器。
●防爆型超声流量计：用于爆炸性环境液体流量测量，为防爆兼本安型。
即转换器为防爆型，传感器为本质安全型。
二、超声波流量计概述超声波流量计是通过检测流体流动对超声束(或超声脉冲)的作用以测量流量的仪表。
超声波流量计利用了低电压、多脉冲时差原理，采用高精度和超稳定的双平衡信号查分发射、差分接收数字检测技术来测量顺流和逆流方向的声波传输时间，根据时差计算出来流速，具有稳定性好、零点漂移小、测量精度高，量程比宽抗干扰性强等特点。
三、超声波流量计注意事项超声波流量计正确选型才能保证超声波流量计更好的使用。
选用什么种类的超声波流量计应根据被测流体介质的物理性质和化学性质来决定，使超声波流量计的通径、流量范围、衬里材料、电极材料和输出电流等都能适应被测流体的性质和流量测量的要求。
超声波流量计的优缺点及应用及选购指南
超声波流量计的优缺点及应用及选购指南超声波流量计的优缺点及应用超声波流量计是基于超声波在流动介质中传播的速度等于被测介质的平均流速和声波本身速度的几何和的原理而设计的。
它也是由测流速来反映流量大小的。
超声波流量计虽然在70时代才显现，但由于它可以制成非接触型式，并可与超声波水位计联动进行开口流量测量，对流体又不产生扰动和阻力，所以很受欢。
超声波流量计按测量原理分可分为时差式和多普勒式利用时差式原理制造的时差式超声流量计近年来得到广泛的关注和使用，是目前企事业使用较多的一种超声波流量计。
利用多普勒效应制造的超声多普勒流量计多用于测量介质有确定的悬浮颗粒或气泡介质，使用有确定的局限性，但却解决了时差式超声波流量计只能测量单一清亮流体的问题，也被认为是非接触测量双相流的理想仪表。
优点:1、超声波流量计是一种非接触式测量仪表，可用来测量不易接触、不易察看的流体流量和大管径流量。
它不会更改流体的流动状态，不会产生压力损失，且便于安装。
2、可以测量强腐蚀性介质和非导电介质的流量。
3、超声波流量计的测量范围大，管径范围从20mm～５m.4、超声波流量计可以测量各种液体和污水流量。
5、超声波流量计测量的体积流量不受被测流体的温度、压力、粘度及密度等热物性参数的影响。
可以做成固定式和便携式两种形式。
缺点:1、超声波流量计的温度测量范围不高，一般只能测量温度低于200℃的流体。
2、抗干扰本领差。
易受气泡、结垢、泵及其它声源混入的超声杂音干扰、影响测量精度。
3、直管段要求严格，为前20D,后5D。
否则离散性差，测量精度低。
4、安装的不确定性，会给流量测量带来较大误差。
5、测量管道因结垢，会严重影响测量精准度，带来显着的测量误差，甚至在严重时仪表无流量显示6、牢靠性、精度等级不高一般为 1.5～2.5级左右、，重复性差。
7、使用寿命短一般精度只能保证一年、。
8、超声波流量计是通过测量流体速度来确定体积流量，对液体应当测量它的质量流量，仪表测量质量流量是通过体积流量乘以人为设定的密度后得到的，当流体温度变化时，流体密度是变化的，人为设定密度值，不能保证质量流量的精准度。
超声波流量计种类有哪些？
由于电子技术的进步，超声波流量计发展很快，且日益完善，越来越显示出其优越性。
各种超声波流量计已广泛应用于工业生产、商业计量和水利检测等方面，例如，在市政行业的原水、自来水、中水、污水的计量中，超声波流量计具有大量程比，无压损的特点，在保证测量准确度的同时提高了官网的输水效率；在工业冷却循环水的计量中，超声波流量计实现了在线带压安装和在线标定。
一、超声波流量计具体分类●插入式超声流量计：可不停产安装和维护。
采用陶瓷传感器，使用专用钻孔装置进行不停产安装。
一般为单声道测量，为了提高测量准确度，可选择三声道。
●管段式超声流量计：需切开管路安装，但以后的维护可不停产。
可选择单声道或三声道传感器。
●外夹式超声流量计：能够完成固定和移动测量。
采用专用耦合剂（室温固化的硅橡胶或高温长链聚合油脂）安装，安装时不损坏管路。
●手持式超声流量计：体积小，重量轻，内置可充电锂电池，手持使用，配接磁性传感器。
●防爆型超声流量计：用于爆炸性环境液体流量测量，为防爆兼本安型。
即转换器为防爆型，传感器为本质安全型。
二、超声波流量计概述超声波流量计是通过检测流体流动对超声束(或超声脉冲)的作用以测量流量的仪表。
AFTU系列超声波流量计利用了低电压、多脉冲时差原理，采用高精度和超稳定的双平衡信号查分发射、差分接收数字检测技术来测量顺流和逆流方向的声波传输时间，根据时差计算出来流速，具有稳定性好、零点漂移小、测量精度高，量程比宽抗干扰性强等特点。
三、超声波流量计注意事项超声波流量计正确选型才能保证超声波流量计更好的使用。
选用什么种类的超声波流量计应根据被测流体介质的物理性质和化学性质来决定，使超声波流量计的通径、流量范围、衬里材料、电极材料和输出电流等都能适应被测流体的性质和流量测量的要求。
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超声波气体流量计基本原理介绍
超声波气体流量计基本原理介绍超声波流量计一般可分为两大类：传播时间式超声波流量计和多普勒超声波流量计。
在含有悬浮粒子的流动流体中，可以利用声学多普勒效应测量多普勒频移来确定媒质流速v，这种方法称为超声波多普勒法。
因为目前市场上的超声气体流量计产品都是传播时间式超声波流量计，所以下文将重点阐述传播时间式超声波流量计的原理。
当超声波在流动的媒质中传播时，相对于固定坐标系统，超声波速度与在静止媒质中的传播速度有所不同，其变化值与媒质流速有关。
因此根据超声波速度的变化量可以求出媒质的流速，传播时间式超声波流量计就是根据这一原理设计而成的。
超声波流量计由两大部分组成：测量变换器部分和电子电路部分。
测量变换器又称为换能器，包括超声波发射器、接收器、声楔以及相应的机械连接组件等。
电子电路包括超声波的发射、接收电路，信号处理电路，流量数据指示或输出电路等。
超声波传播时间法测量流量的原理时差法是通过测量超声波脉冲顺流和逆流的传播时间差来得到媒质流速的一种方法。
参看图1-1，在管道两侧分别装置有两个收发通用型超声波换能器R 和T,管道中的媒质以速度u向前流动。
Fig.1-1管道内流速断面和超声射线的轨迹图中的两个换能器在发射、接收状态交替工作，当T 发射R 接收时称为顺流发射状态，反之，R 发射T 接收时称为逆流发射状态。
设顺流发射时超声脉冲的传播时间为1t ，而逆流发射时超声脉冲的传播时间为2t ，则有⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫+-=++=τθθτθθcos sin /cos sin /2221u c D t u c D t （1-1）式中，u 为管道中媒质流速，2c 为超声波在静止媒质中的声速，e c l ττ+=112；这里1l 为声楔(O-P)或(B-C)之长度，1c 为超声波在管壁中的声速，11c l 为超声脉冲通过声楔的时间，e τ为电路延迟时间。
考虑到一般情况下22c >>2u ,根据1-1式可以得到流速的计算公式：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=1222112sin sin 1t t D c D u θθτ （1-2）根据1－2式可以得出管道内流体中的声速的计算公式：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=12112sin /t t D C θ （1－3） 因为声速和流体的密度成线性关系，所以根据式1-3可以得出流体的质量流量。
超声波流量计的原理和构造
超声波流量计的原理和构造原理：超声波是指频率超过20kHz的声波。
在超声波流量计中，通常使用的是频率为1MHz~10MHz的超声波。
超声波在流体中传播时，会受到介质的密度和流速等因素的影响，这些因素会引起超声波在介质中传播速度的变化。
构造：1.发射器（传感器）：负责发射超声波信号。
发射器一般是由一个或多个压电陶瓷片组成，当施加电压时，会产生机械振动，从而产生超声波信号。
2.接收器（传感器）：负责接收经过流体传播回来的超声波信号。
接收器和发射器一样，通常也是由压电陶瓷片组成。
当接收到超声波信号时，压电陶瓷片会产生电压信号。
3.转化电路：负责将接收到的压电陶瓷片产生的电压信号转换成数字信号，并传输给处理器进行处理。
4.信号处理器：负责对接收到的数字信号进行处理，包括滤波、放大、波形分析等。
同时，信号处理器还可以计算流体流速、流量等参数，并将结果显示在显示器上。
5.显示器：用于显示流体的流速、流量等参数。
一般采用LCD或LED显示器。
根据不同的应用需求，超声波流量计的结构和形状可能会有所不同。
一般有直入式、插入式和便携式等不同类型。
直入式超声波流量计适用于直管道，插入式超声波流量计适用于需要测量流体的管道，便携式超声波流量计则可以携带方便进行不同位置的流量测量。
总之，超声波流量计通过发射和接收超声波信号来测量流体的流速和流量。
它的原理是基于超声波在介质中传播速度的变化特性，通过计算不同路径下超声波的传播时间和传播距离的关系，进而得出流体的流速和流量。
同时，超声波流量计的构造通常包括发射器、接收器、转化电路、信号处理器和显示器等组成部分。
超声波流量计量程范围
超声波流量计量程范围
超声波流量计是一种流量测量设备，用于测量液体和气体的流速、流量以及瞬时流量。
它采用了超声波技术，无需插入式流量计，可以测量管道内的任何流体，比如水、汽油、柴油、液化气等。
超声波流量计的量程一般有两种：标准量程和扩展量程。
标准量程的流速范围从0.2m/s至25m/s，流量范围从0.1m3/h至5000m3/h，可以满足大部分常见的应用场合。
扩展量程的流速范围从0.1m/s至100m/s，流量范围从0.1m3/h至10000m3/h，可以满足更高要求的应用场合。
超声波流量计的量程范围可以根据客户的需要而定，也可以根据具体应用场合选择合适的量程范围。
例如，在工业应用中，需要测量的流量范围可以比较大，这时候可以使用扩展量程的超声波流量计；如果是家庭用户消费的流量范围，则可以采用标准量程的超声波流量计。
超声波流量计的量程范围还可以根据环境温度来确定。
当环境温度较低时，可以采用低量程范围；当环境温度较高时，可以采用高量程范围。
超声波流量计的量程范围是非常丰富的，可以根据客户的需求和应用场合，以及环境温度来确定合适的量程范围。
它可以满足不同的
应用需求，是一种非常有效的流量测量设备。
超声波流量计的分类
淮安嘉可自动化仪表有限公司
超声波流量计的分类
超声波流量计分为管段式和外夹式。
管段式超声波流量计又分为内嵌式和插入式，内嵌式是超声探头镶嵌在流量计本身的管壁上，流量检测比较稳定，探头调试安装后不能随意拆卸；插入式超声波流量计是安装在被测管道上，探头经过在管道上打孔后安装在合适的孔内进行流量测量。
外夹式（手持式）超声波流量计有单独的显示，探头可以多组，携带方便，可以直接对有液体流动的管道进行测量。
目前在检测在线流量计过程中，多使用外夹式超声波流量计。
但从很多实际检测情况反映，外夹式超声波检测精度不够高，而且外夹式在超声波流量计安装和检测过程中还有很多需要注意的问题。
超声波流量计-百度百科
超声波流量计-百度百科
JK系列超声波流量计/超声波热量表/超声波工业水表通过高精度时间数字转换芯片对超声波传输时间进行测量，有效克服零点漂移、小流量测量误差大等问题；综合利用频差法和时差法，使用实时声速、温度补偿等技术对流量进行补偿；人机接口画面丰富，支持多种通信方式；产品具有稳定性好、零点漂移小、测量精度高、量程比宽，抗干扰性强等特点。
超声波流量计产品特点
1、全系列产品流量测量精度优于1.0级；
2、支持多声道测量，默认为双声道，有效提高了仪表在复杂流体状态中的测量准确性和可靠性；
3、综合采用频差法和时差法测量技术，声速自动补偿，时间分辨率达到45皮秒，有效避免零点漂移，提高了小流量测量精度；
4、支持RS485通信，具有4~20mA变送功能，与企业能源管理系统集成更加方便；
5、支持AC 220V、DC 24V两种电源输入方式；
6、主机与探头类型多样化，可根据现场需求搭配使用，能够满足特殊环境的安装与测量；
7、人机界面丰富，使用操作便捷。
嘉可自动化仪表的超声波流量计产品种类齐全，主要有手持式超声波流量计、便携式超声波流量计、外夹式超声波流量计、插入式超声波流量计、管道式超声波流量计、固定式超声波流量计、一体式超声波
流量计、分体式超声波流量计、模块式超声波流量计、超声波工业水表、电池供电型超声波水表、超声波冷/热量表等。
超声波流量计工作原理及分类和选型应用
超声波流量计工作原理及分类和选型应用2022年12月13日05:05生意社生意社12月13日讯一、CCS超声波流量计的工作原理及分类超声波流量计是一种利用超声波脉冲来测量流体流量的速度式流量仪表，如果在现场配以温度、压力仪表，经过密度补偿，还可以求得质量流量。
当超声波在流动的介质中传播的时候，相对于固定的坐标系统而言（如管道中的管壁），其声波的某些声学特性与静止介质中的声特性是不同的，在其基础上又叠加上了流体的流速信息，因而根据超声波某些声学特性随流速的变化就可以求出介质的流速。
超声波流量计根据测量原理的不同，种类较多，大致可以分为以下几类：1.传播速度法（时差法、相位差法和频差法）2.多普勒法3.相关法4.波束偏移法等。
但是目前最常采用的测量方法主要有两类：时差法和多普勒效应法。
同时，根据超声波流量计使用场合不同，可以分为固定式超声波流量计和便携式超声波流量计二、超声波流量计的选型应用根据原理不同：1、多谱勒式超声波流量计的选型多普勒法超声波流量计依靠水中杂质的反射来测量水的流速，因此适用于杂质含量较多的脏水和浆体，如城市污水、污泥、工厂排放液、杂质含量稳定的工厂过程液等，而且可以测量连续混入气泡的液体。
但是根据测量原理，被测介质中必须含有一定数量的散射体（颗粒或气泡），否则仪表就不能正常工作。
2、时差式超声波流量计的选型目前生产最多、应用范围最广泛的是时差式超声波流量计。
它主要用来测量洁净的流体流量，在自来水公司和工业用水及江河水、回用水领域，得到广泛应用。
时差式超声波流量计此外可以测量杂技含量不高(杂质含量小于10g/L，粒径小于1mm)的均匀流体，如污水等介质的流量，但不能测量含有影响超声波传播的连续混入气泡或体积较大固体物的液体。
在这种情况下应用，应在换能器的上游进行消气、沉淀或过滤。
在悬浮颗粒含量过多或因管道条件致使超声信号严重衰减而不能测量时，有时可以试降低换能器频率，予以解决。
而且精度可达±1%。
超声波流量计方案
超声波流量计方案一、引言超声波流量计是一种常见的流量测量设备，通过利用超声波的传播特性实现对流体流量的测量。
它具有测量准确、无压力损失、无移动部件等优点，在工业生产中得到广泛应用。
本文将介绍超声波流量计的基本原理、常见类型以及应用案例，为读者提供一个全面了解和选用超声波流量计的方案。
二、基本原理超声波流量计通过发射超声波脉冲到流体中，利用声波在流体中传播的速度差异来测量流速。
其工作原理基于多普勒效应，即当声波遇到流体运动时，波长会发生变化，从而实现对流速的测量。
常见的超声波流量计包括传输时间差法和多普勒效应法，下面将分别进行介绍。
2.1 传输时间差法传输时间差法是一种基于声速差异原理的测量方法。
超声波流量计通常由两个传感器组成，一个作为发射器向下游发射超声波信号，另一个作为接收器接收信号。
超声波在流体中传播的速度取决于流体的物理性质以及流速。
当超声波流经流体时，由于流体的速度不同，传输时间会发生变化。
通过测量声波传播的时间差，可以计算出流体的平均流速。
2.2 多普勒效应法多普勒效应法是一种基于声波频率变化原理的测量方法。
超声波流量计的传感器通常同时具备发射和接收功能。
当超声波与流体运动相互作用时，声波的频率会发生变化。
对于与流体相对运动的声波而言，当流速较大时，声波频率会增加；当流速较小时，声波频率会减小。
通过测量超声波频率变化，可以计算出流体的实际流速。
三、常见类型根据实际应用需求和流体特性，超声波流量计可以分为不同类型，下面将介绍其中三种常见的类型。
3.1 声速差法超声波流量计声速差法超声波流量计采用传输时间差法进行测量，其原理是通过测量超声波在流体中传播的时间差来计算流体的流速。
该类型的流量计适用于流体中无颗粒或颗粒较小的情况，如液体或气体的流量测量。
3.2 直接时间差法超声波流量计直接时间差法超声波流量计是一种改进的传输时间差法测量方法。
与传统声速差法不同的是，该类型的流量计不再使用两个传感器，而是采用单个传感器进行测量。
超声波流量计
• 金属构件、混凝土制品、塑料制品、陶瓷制品的探 伤及厚度检测； • 浓度、硬度、温度检测等； • 作为开关、用于测量距离等。 • 流量、液位、料位检测。
超声波流量计
• 超声波流量计是通过检测流体流动对超声束 (或超声脉冲) 的作用以测量流量的仪表。 • 根据对信号检测的原理超声流量计可分为传播速度差法 (时差法、相位差法和频差法)、波束偏移法、多普勒法、 互相关法、空间滤法及噪声法等。
速度差的测量方法
• 速度 C u 为两个分速度向量和， 为了使问题简化，认为顺流 时Cu=C+ucos θ ，逆流时
C
u
=C-ucos
θ
，
二者之速度差为2 ucos θ ， 由 于 cos θ 值是已知的， 因此可得流体的速 度u 。
时间差法测量方法
• 由于速度非 • 常大，根据 速度、时间、• 距离三者之 • 间的关系， 若距离已知，• 测出时间， 就可以知道 • 速度。因此 速度差的测 量可以改为 • 测量时间。 即时间差法。
压式流量计(变压降式流量计)
• 差压式流量计由一次装置和二次装置组成．一次装置称流量测量元件， 它安装在被测流体的管道中，产生与流量(流速)成比例的压力差，供 二次装置进行流量显示。二次装置称显示仪表。它接收测量元件产生 的差压信号，并将其转换为相应的流量进行显示．差压流量计的一次 装置常为节流装置或动压测定装置(皮托管、均速管等)。二次装置为 各种机械式、电子式、组合式差压计配以流量显示仪表．差压计的差 压敏感元件多为弹性元件。由于差压和流量呈平方根关系，故流量显 示仪表都配有开平方装置，以使流量刻度线性化。多数仪表还设有流 量积算装置，以显示累积流量，以便经济核算。这种利用差压测量流 量的方法历史悠久，比较成熟，世界各国一般都用在比较重要的场合， 约占各种流量测量方式的70％。发电厂主蒸汽、给水、凝结水等的流 量测量都采用这种表计。
超声波流量计
v=
单反射和双反射声道
Q.Sonic-5® （CheckSonic）Transducer Position Axial, path 1 Axial, path 3 Axial, path 5 Swirl, path 2 Swirl, path 4
单反射声道
A/B A B
声道配置比较分析结论
1、平行声道是数字式传输时间法的早期应用模型，探头 技术容易实现，但对轴向速度的分布不对称、二次分 析涡流的能力、权重因子固定等问题缺乏解决手段。 2、反射式声道技术的应用，大大提高了测量的声程长度， 而且在轴向速度分布不对称、消除涡流影响、权重因 子自动调整等方面进行了改进，提高了仪表的现场使 用精度。 3、多声道反射式声道结构的设计，可以更加全面捕捉通 过流量计截面的流态信息，确保计量精度的提高。 4、独特的多声道反射声道均匀、平衡分布的结构，在现 场各种复杂情况下安装，均可保证流量计正常工作， 计量精度不受影响。对现场复杂流态及时检测，消除 各种不对称流体对计量精度带来的各种影响。
五.超声波流量计的安装注意事项
1、超声波流量计在现场安装前，必须将其 送到法定计量检定。 2、应注意调整超声流量计的测量声道的安 装方位，使超声波在管内壁的反射点都不在管道 的底部。这种安装要求可以防止在管道底部可能 聚集的液体或脏污所引起的超声信号的衰减和潜 在的失去测量结果的危险。
超 声 波 流 量 计
目录
一.超声波流量计分类 二.超声波流量计系统组成部分 三.超声波流量计的特点 四.超声流量计的基本工作原理 五.超声波流量计的安装注意事项 六.外夹式超声波特点
一.超声波流量计分类
流量计按换能器安装方式可分为插入式和外夹式 两种形式。 插入式流量计根据换能器的数量不同，分为单声 道流量计，双声道流量计和多声道流量计。 流量计按计量方式分为：贸易用流量计和核查流 量计。 贸易用流量计只有二声道以上插入式超声波流量 计。
超声波流量计的分类和选用原则
・
１ ３ ２０ ４ ・ ０８年 １ 月 ２
农 业 与 技 术
的流速水 位求 流 量 。管 渠超 声 波 流量计 的测 量精 度 比管道 超声 波 流 量计 低 。明渠 系指有 规 则 断 面 的渠道 。用 于明渠 流 量 测量 的 超声 波 流量 计 和管
现场 安装 比外 夹式要 复杂 。 １４３ 窗户 式换 能器 ．． 窗户 式换 能 器类 似 于外 夹 式 换能 器 ，也 需 要 在管 壁上开 孔 安装 ，并 需 专 门 的换 能器 座 。但 是
法等。但用得较多的是传播速度差法 、多普勒法。
１ １ 速度差 法 ．
速 度差法 包括 直接 时差法 、相差 法和频差 法 。
其基 本原理 都是 测 量 超 声波 脉 冲顺 水 流 和逆 水 流 时速 度 之 差 来 反 映 流体 的 流速 ，从 而 测 出 流 量 。
求流量。装置 比较简单 ，但测量精度易受流态分
流量 。
在 被测 管 道 上 只有 由一 对 换 能器构 成 的一个 声 波通道 ，可 以使 用 各 种 换 能器 ，但 应 用 比较 多 的是外 夹 式 和 外 插 式 换 能 器 。单 声 道 结 构 简 单 、
使用方便 、价格便宜 。当管道条件 比较好时也能
达到 比较好 的测 量 精 度 。但 这种 流 量计 对 流 态分
１１０ ） １００
（ 辽宁省参窝水库管理局 。辽 宁 辽 阳
［ 要］目 利用 声 脉冲 量 体 量 技 发 很快 基 不同 理， 于 场 超声 流 计已 摘 前， 超 波 测 流 流 的 术 展 。 于 原 适用 不同 合的 波 量 相继出 。 现
如何 选择既要对现场的条件 和测量精度进行研 究，还要对超声波流量计的类型、性能充分 了解 ，在此基础 上选择 一个经济合理 的
超声波流量计说明书
Mark II
CPU 主板 电源板
本安接口板 现场接线板 诊断和接口板
四、CUI软件
DANIEL CUI是基于Windows操作系统的软件，可为用户呈 现：流速剖面、各声道的声速、增益、信噪比
连接PC机与超声流量计之间的RS232（以太网）通讯电缆， 在PC机中运行“Daniel CUI MARK III”软件，点击 “connect（连接）”按钮，建立PC机与超声流量计之间 的通讯。
声波是如何产生的 ?
当振动体与介质相接触时,便产生声波
声波的频率 (Hz)
单位时间内通过某一给定点的声波的数量叫 声波的频率
声波的速度
速度是指声波通过某一介质的速率(米/秒, 英 尺/秒), 它是独立于频率的一个概念
介质的弹性越大,声波传播的速度越快 介质的密度越大, 声波传输的速度越慢 如果气体的密度已知的话,声波的速度是可以
如果某声道探头脏了，那么探头的能量就会被大大削弱， 此时流量计可以通过探头的反馈信号得知能量损耗较大，结 果就会增加此声道的增益，从而增加能量，能够克服由于探 头脏污而导致的能量损失。
Signal to noise ratios:信噪比，指的是超声波流量计的信 号和噪声的比值，信噪比越大，则说明超声波流量计的工作 情况越好。
当管道中有气体流过时，传感器1和传感器2所发射的超声波 脉冲分别被传感器2和传感器1接受，由于超声波脉冲在气流 中传播速度受到气流的影响，导致超声波脉冲顺流传播的速 度要比逆流时快，在超声波声道长度内，其顺流、逆流方向 的传播时间分别为：
ts
L
cvcos
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L
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超声波明渠流量计的种类及安装注意事项
对于如何更加科学合理地进 行公路养护机械设备
的 管 理是 公 路 养 护机 械 设 备 管理 人 员 的一 个 重 要 的课 题 ， 得 进一 步深 入研 究 和探讨 。 值
参考 文献
２４ 做好 维 修基 础 工作 ． 根 据 单 位 实 际情 况 制定 和完 善 有 关 机 械 维 修 的制 度 和规 定 ， 据 生 产情 况 制定 合 理 的机 械 维修 根 计 划 ， 贯彻 执 行 。做 好 机 械说 明书 、 用 记 录 、 并 使 保 养 记 录 、 修 记 录 等 机 械 技 术 档 案 的 收 集 、 理 和 维 整 归 档 工 作 ， 对 收 集 的技 术 资 料 加 以分 析 ， 并 为故 障
１ 工作原 理
游 足够长 的直 流段和整流 段等 。其 特点 ： 结构 简
单 ， 般 情况 下 价格 便 宜 ， 量精 度 高 和可 靠性 好 ； 一 测 因水 头 损 失 大 ， 能 用 于接 近 平 坦 地 面 的渠 道 ； 不 堰 上游 易堆 积 固形物 ， 要定 期 清理 。 ２２ 巴歇 尔槽 流 量计 的特 点 ． 水 中 固态 物 质 几 乎 不 沉 积 ， 随水 流排 出 ； 位 水 抬 高 比堰 小 ， 为 １ ， 用 于 不允 许 有 大 落差 的渠 仅 ／适 ４
石 河子科 技
总第 ２ ３ ０ 期
超声 波 明渠流量计 的种类及 安装 注意事项
（ 新疆天业（ 团） 集 有限公 司环保部 ， 石河子市，３００ 孙玉春 ８２０） 摘要 关键词 通过超声波明渠流量计种类和特点的分析 ， 根据不 同企业、 同排污 口， 不 选定合适仪表规格和安 超声波； 流量计 ； 种类； 安装； 注意事项
．
超声波流量计的结构原理及流量公式计算
超声波流量计的结构原理及流量公式计算超声波流量计是一种新型流量计，它分为能动型和被动型两大类。
能动型根据工作原理不同又可分为速度差法（超声波在顺流与逆流中传播速度之差与介质流速有关)、射束位移法（在流体中传播的超声波束会因流体的流动而产生偏移，此方法宜测高速流体的流量，准确度较低）和多普勒效应法（对液体中心的悬浮物连续发射超声波，测量与流束有关的反射波的频率移动。
此方法适用于液体中含有大量异物和气泡等的场合）。
被动型是测量流动产生的声音，也叫听音法。
本节简要介绍速度差法。
一、超声波概述超声波是一种机械波，是机械振动在媒质中的传播过程。
20kHz以上频率的机械波称为超声波，其波长较短，近似直线传播，在固体和液体媒质内衰减比电磁波小，能量容易集中，可形成较大强度，产生剧烈振动，并能引起很多特殊作用。
用来发射和接收超声波的装置称为超声波换能器，超声波换能器可分为发射换能器和接收换能器两大类。
发射换能器是使其他形式的能量转换为超声波的能量，而接收换能器是使超声波的能量转换为其他形式易于检测的能量。
流量测量中常采用压电换能器，制作压电换能器的材料有压电单晶体（如石英）和多晶压电陶瓷（如钛酸钡压电陶瓷、锆钛酸铅压电陶瓷等）。
压电片的振动方式有薄片的厚度振动、纵片的长度振动及横片的长度振动等。
二、超声波流量计原理超声波在顺流与逆流中传播速度之差与介质流速有关，测得介质流速即可得出流量。
超声波在顺、逆流中传播情况如图5-16所示。
测定传播速度差的方法很多，主要有时间差、相位差和频率差等方法。
超声波在管壁间的传播轨迹如图5 - 17所示。
三、流量公式1-时间差法设静止流体中的声速为c，流体流速为w，流体静止时超声轨迹与管道轴线之间的夹角为θ,管道直径为d，则(1)顺流传播时间为(2)逆流传播时间为式中T —超声波在管壁内和电脉冲信号在电路中传输所产生的滞后时间的总和。
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超声波固体流量计的种类有很多，TCS-600系列超声波流量计有以下几种：
（武汉正元自动化仪表工程有限公司）
TCS-600P型便携式超声波流量计采用国际上最先进的大规模集成电路和先进的SMD 贴装焊接工艺生产而成。
精确度高、重复性好，内置一体式智能打印机可实时、定时打印；具有全中文显示、功能强大、一致性好、操作简单、携带方便、电池工作时间长等特点。
适用于各种工业现场的在线标定和巡检测量。
TcS-600B型手持式超声波流量计采用国际上最先进的大规模集成电路和先进的SMD 贴装焊接工艺生产而成。
精确度高、重复性好，具有全中文显示、功能强大、一致性好、操作简单、携带方便、电池工作时间长等特点。
适用于各种工业现场的在线标定和巡检测量。
TCS-600F型固定分体式超声波流量计利用了低电压、多脉冲发射接收原理，采用双平衡信号差分发射、接收专利技术和硬件参数无关化设计方法；通过选用国际上最新、最先进的大规模集成电路和先进的SMD贴装焊接工艺生产而成。
灵活多变的中文显示主机满足各种不同的工业现场。
简单方便的传感器易于现场人员安装维护。
TCS-600Y型管段式超声波流量计是将TCS-600Y-18主板连接一个20线4键并口键盘显示器封装到一个密封的机壳中，实现在线显示与操作。
该款产品避免了外缚式和插入式传感器在安装过程中由于人为和管道因素产生的误差。
具有精度高、量程比宽、无压力损失、
安装简单等优点。
TCS-600F系列固定分体式超声波冷/热量表广泛应用于供热管网的在线计量。
主机分为壁挂标准型、壁挂防爆型、盘装型和本地显示型，传感器为分外缚式、插入式、管段式等。