超聲波流量計的測量原理

 超聲波流量計是工業生產中一個非常重要的特殊控制系統，對工業生產有著重要的意義。目前，超聲波流量計被廣泛應用到各個工業生產中，用來測量液體流量效果十分顯著。本文將對超聲波流量計的測量原理進行簡述。

當超聲波束在液體中傳播時，液體的流動將使傳播時間產生微小變化，并且其傳播時間的變化正比于液體的流速，其關系符合下列表達式 

　　其中

　　θ為聲束與液體流動方向的夾角

　　M 為聲束在液體的直線傳播次數

　　D 為管道內徑

　　Tup 為聲束在正方向上的傳播時間

　　Tdown為聲束在逆方向上的傳播時間

　　ΔT=Tup –Tdown

　　設靜止流體中的聲速為c，流體流動的速度為u，傳播距離為L，當聲波與流體流動方向一致時（即順流方向），其傳播速度為c+u;反之，傳播速度為c-u.在相距為L的兩處分別放置兩組超聲波發生器和接收器（T1,R1）和（T2,R2）。當T1順方向，T2逆方向發射超聲波時，超聲波分別到達接收器R1和R2所需要的時間為t1和t2,則 濕度傳感器探頭 , , 不銹鋼電熱管 PT100 傳感器 , , 鑄鋁加熱器 , 加熱圈   流體電磁閥 

　　t1=L/（c+u） t2=L/（c-u）

     由于在工業管道中，流體的流速比聲速小的多，即c>>u,因此兩者的時間差為 ▽t=t2-t1=2Lu/cc 由此可知，當聲波在流體中的傳播速度c已知時，只要測出時間差▽t即可求出流速u，進而可求出流Q。超聲波流量計利用這個原理進行流量測量的方法稱為時差法。此外還可用相差法、頻差法等。

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