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          時差法超聲波流量計的原理和設(shè)計
          
						
          
				作者：
				時間：2013-05-20
				來源：網(wǎng)絡(luò)
				
				
				
				
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			1 引言 

          超聲波用于氣體和流體的流速測量有許多優(yōu)點(diǎn)。和傳統(tǒng)的機(jī)械式流量儀表、電磁式流量儀表相比它的計量精度高、對管徑的適應(yīng)性強(qiáng)、非接觸流體、使用方便、易于數(shù)字化管理等等。近年來，由于電子技術(shù)的發(fā)展，電子元?dú)饧某杀敬蠓认陆?，使得超聲波流量儀表的制造成本大大降低，超聲波流量計也開始普及起來。經(jīng)常有讀者回詢問有關(guān)超聲波流量測量方面的問題。作為普及，我們將陸續(xù)撰寫一些專題文章，來介紹一些相關(guān)知識，以便推廣和普及超聲波流量技術(shù)的普及和提高。本文主要介紹目前最為常用的測量方法：時差法超聲波流量計的原理和設(shè)計。 

          2 時差法超聲波流量計的原理 

          時差法超聲波流量計（Transit Time Ultrasonic Flowmeter）其工作原理如圖1所示。他是利用一對超聲波換能器相向交替（或同時）收發(fā)超聲波，通過觀測超聲波在介質(zhì)中的順溜和逆流傳播時間差來間接測量流體的流速，在通過流速來計算流量的一種間接測量方法。 
          佳工機(jī)電網(wǎng) 
          圖1 時差法超聲波流量測量原理示意圖
          圖1中有兩個超聲波換能器：順流換能器和逆流換能器，兩只換能器分別安裝在流體管線的兩側(cè)并相距一定距離，管線的內(nèi)直徑為D，超聲波行走的路徑長度為L,超聲波順流速度為tu,逆流速度為td,超聲波的傳播方向與流體的流動方向加角為θ。由于流體流動的原因，是超聲波順流傳播L長度的距離所用的時間比逆流傳播所用的時間短，其時間差可用下式表示： 
          佳工機(jī)電網(wǎng)
          其中：c是超聲波在非流動介質(zhì)中的聲速，V是流體介質(zhì)的流動速度，tu和td之間的差為： 
          佳工機(jī)電網(wǎng) 
				
            
          
                
			
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