化工儀表自動化之超聲波流量計第一頁，共十四頁，2022年，8月28日

定義：超聲波流量計是通過檢測流體流動對超聲束(或超聲脈沖)的作用以測量流量的儀表。

測量原理：超聲波流量計是運用超聲波在流動的流體中傳播時就載上流體流速的信息。因此通過接收到的超聲波就可以檢測出流體的流速，從而換算成流量。

工作原理動畫超聲波流量計第二頁，共十四頁，2022年，8月28日超聲波流量計原理圖

6-測量流動通道8、9-超聲波換能器11-上游孔眼12-下游孔眼15-第一流體抑制器16-第二流體抑制器19-測量控制部件20-計算部件22-超聲波傳輸孔21-孔眼密封部件第三頁，共十四頁，2022年，8月28日主要的測量方法（1）傳播速度差法

包括：直接時差法、時差法、相位差法、頻差法，都是通過測量超聲波脈沖順流和逆流傳報時速度之差來反映流體的流速的（2）多普勒法多普勒法是利用聲學(xué)多普勒原理，通過測量不均勻流體中散射體散射的超聲波多普勒頻移來確定流體流量的，適用于含懸浮顆粒、氣泡等流體流量測量（3）波束偏移法

波束偏移法是利用超聲波束在流體中的傳播方向隨流體流速變化而產(chǎn)生偏移來反映流體流速的，低流速時，靈敏度很低適用性不大（4）相關(guān)法（5）噪音法第四頁，共十四頁，2022年，8月28日構(gòu)造超聲波流量計由超聲波換能器、電子線路及流量顯示和累積系統(tǒng)三部分組成超聲波發(fā)射換能器將電能轉(zhuǎn)換為超聲波能量，并將其發(fā)射到被測流體中，接收器接收到的超聲波信號，經(jīng)電子線路放大并轉(zhuǎn)換為代表流量的電信號供給顯示和積算儀表進行顯示和積算。這樣就實現(xiàn)了流量的檢測和顯示。超聲波流量計常用壓電換能器。超聲波流量計的電子線路包括發(fā)射、接收、信號處理和顯示電路。測得的瞬時流量和累積流量值用數(shù)字量或模擬量顯示。

第五頁，共十四頁，2022年，8月28日優(yōu)點可做非接觸式測量因為各類超聲波流量計均可管外安裝、非接觸測量流體中不插入任何元件，對流速無影響，也沒有壓力損失；能用于任何液體，特別是具有高黏度、強腐蝕，非導(dǎo)電性等性能的液體的流量測量，也能測量氣體的流量；對于大口徑管道的流量測量，不會因管徑大而增加投資；量程比較寬，可達5：1；輸出與流量之間呈線性等。第六頁，共十四頁，2022年，8月28日缺點可測流體的溫度范圍受超聲波換能鋁及換能器與管道之間的耦合材料耐溫程度的限制高溫下被測流體傳聲速度的原始數(shù)據(jù)不全。目前我國只能用于測量200℃以下的流體。當(dāng)被測液體中含有氣泡或有雜音時，將會影響測量精度，故要求變送器前后分別有10D和5D的直管段；超聲波流量計的測量線路比一般流量計復(fù)雜，成本較高。這是因為，一般工業(yè)計量中液體的流速常常是每秒幾米，而聲波在液體中的傳播速度約為1500m/s左右，被測流體流速(流量)變化帶給聲速的變化量最大也是10－3數(shù)量級．若要求測量流速的準確度為1%，則對聲速的測量準確度需為10-5～10-6數(shù)量級，因此必須有完善的測量線路才能實現(xiàn)。第七頁，共十四頁，2022年，8月28日超聲波流量計的分類根據(jù)測量原理的不同，大致可以分為以下幾類：1）.傳播速度式（時差式、相位差式和頻差式）2）.多普勒式3）.相關(guān)法式4）.波束偏移式等。目前最常采用的主要有兩類：時差式和多普勒式。根據(jù)超聲波流量計使用場合不同，可以分為固定式超聲波流量計和便攜式超聲波流量計根據(jù)換能器供電方式的不同，可以分為外貼式、插進式、管段式三種超聲波流量計。第八頁，共十四頁，2022年，8月28日超聲波流量計產(chǎn)品展示：FLEXIMF601/G601手持式超聲波流量計FLEXIM多功能型超聲波流量計ADM7407第九頁，共十四頁，2022年，8月28日FLEXIM經(jīng)濟型超聲波流量計

FLEXIM防腐型超聲波流量計ADM8017第十頁，共十四頁，2022年，8月28日

SIKA管道式超聲波流量計FLEXIM氣體超聲波流量計G系列FLEXIM便攜式超聲波流量計ADM6725第十一頁，共十四頁，2022年，8月28日第十二頁，共十四頁，2022年，8月28日應(yīng)用超聲波流量計的主要應(yīng)用領(lǐng)域有：環(huán)保、油田

、水務(wù)公司、石油化工、冶金、礦山、鋁廠、造紙、制藥廠、發(fā)電廠、熱電廠、食品等。超聲波流量計能作為大管徑流量測量儀表。解決了隨著測量管徑的增大會帶來制造和運輸上的困難，避免了使造價提高、能損加大的這些缺點。管徑的適用范圍從2cm到5m，從幾米寬的明渠、暗渠到500m寬的河流都可適用。超聲波流量計又可制成非接觸及便攜式測量儀表，故可測量其它類型儀表所難以測量的強腐蝕性、非導(dǎo)電性、放射性及易燃易爆介質(zhì)的流量測量。

超聲波流量計還可測雙相介質(zhì)的流量，故可用于下水道及排污水等臟污流的測量。超聲波流量計也可用于氣體測量超聲波流