超聲流量傳感器與超聲電子水表

作者：時間：2012-11-26 來源：網(wǎng)絡

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隨著新的國家標準貫徹實施，電子水表逐步進入人們視線。代表電子水表主要技術的超聲水表及其超聲流量傳感技術由于在性能上有著一系列的特色和優(yōu)勢，其影響日益擴大，使用量也日見增多。

超聲流量傳感技術具有其它流量傳感技術所不具備的諸多特點，主要有：可以較好地解決大管徑、大流量以及各類明渠、暗渠的流量測量難題；對被測流體介質幾乎無要求，不僅可以測量液體，也可測量氣體；由于采用非接觸方式，所以不破壞被測流體流場，也無壓力損失；流量測量的準確度幾乎不受被測流體溫度、壓力、密度、粘度等物性參數(shù)影響；儀表價格不隨測量口徑的增大而大幅上升；可在測量管外側測量管內流體流速等。

但單聲道超聲流量傳感器為了保證流量測量準確度，其上游側應有足夠長的直管段。多聲道超聲流量傳感器測量準確度較高，對直管段要求可以大大降低；超聲流量測量對被測水質有一定要求。用時差法測量時，當水中有較多氣泡、懸浮物或換能器表面附有污物，會阻礙超聲波的正常傳播，致使測量無法進行；隨著測量管徑減小，采用時差測量法原理的超聲流量傳感器會遇到測量誤差增大的困惑。此時應設法增加正、逆向測量的時間差，提高計時分辨力，保證小流量測量的準確性和重復性。

超聲流量傳感器以及超聲電子水表可以采用換能器外掛方式（見圖1）和換能器侵入方式（見圖2）。

時差法超聲流量傳感器的原理與特性

超聲流量傳感器是超聲電子水表的關鍵核心部件，它主要由測量管、超聲換能器、收發(fā)電路、計時脈沖發(fā)生器和精密計時控制器等組成。當前，超聲流量測量方法大多采用時差法或速度差法測量管道內水流體的流速、流量等參數(shù)，進而積算成用水量的實際體積值。超聲時差測量法的工作原理見圖3，正、逆向傳播時間、時間差和線平均流速的計算公式可分別參見式（1）～（3）。