超聲波流量計(jì)是利用超聲波在流體中傳播時(shí)因流體流動(dòng)而產(chǎn)生的速度變化來測量流量的儀器,其工作原理基于超聲波在流體中的傳播特性及相關(guān)物理效應(yīng),具體可從以下核心原理、測量方法和關(guān)鍵技術(shù)展開介紹:
超聲波是頻率高于 20kHz 的機(jī)械波,在流體中傳播時(shí),其傳播速度會受到流體流動(dòng)的影響。當(dāng)超聲波在流動(dòng)的流體中順流或逆流傳播時(shí),其實(shí)際傳播速度會發(fā)生變化,具體表現(xiàn)為:
優(yōu)點(diǎn):
非接觸式測量,不破壞流體流動(dòng)狀態(tài),壓損??;
適用范圍廣,可測量多種流體(包括腐蝕性、高粘度流體);
量程比大(可達(dá) 100:1),精度高(時(shí)差法精度可達(dá) ±0.5%);
安裝維護(hù)方便,尤其外夾式無需停產(chǎn)施工。
缺點(diǎn):
多普勒法對流體中的懸浮顆粒依賴性強(qiáng);
時(shí)差法對流體清潔度要求高,含氣泡或雜質(zhì)時(shí)測量精度下降;
測量精度受溫度、壓力等環(huán)境因素影響(需溫度補(bǔ)償);
小口徑管道(如 DN50 以下)測量難度較大。
超聲波流量計(jì)憑借其非接觸、高精度的特點(diǎn),在現(xiàn)代工業(yè)和流體測量中應(yīng)用廣泛,其工作原理的核心是利用超聲波與流體流動(dòng)的相互作用,通過精確測量傳播參數(shù)的變化來實(shí)現(xiàn)流量計(jì)量。