超聲波流量計原理

超聲波流量計原理

超聲波流量計有兩種類型：傳播時間差型和多普勒型，每種都有不同的配置。

1.傳播時間差式超聲波流量計

傳播時間差型超聲波流量計也稱為渡越時間型超聲波流量計。目前，傳播時間差式超聲波流量計是主流。在傳播時間差型超聲波流量計中，超聲波從上游到下游（正向）沿對角線穿過管道中的流體，反之亦然，從下游到上游（反向）。這種配置允許您發送和接收。

如果流體不運動，則超聲波向前傳播時的傳播速度與相反方向傳播時的傳播速度相同。然而，當流體運動時，正方向發射的超聲波的傳播速度等于流體的速度。

沿相反方向發射的超聲波傳播的速度是該速度減去流體速度。即，傳播時間差型超聲波流量計根據該速度差算出流體的速度，由此算出流量。

由于傳播時間差式超聲波流量計具有這種結構和原理，因此具有較高的流量測量精度。但如果液體中存在固體物或氣泡，則無法保持測量精度，無法進行測量。

2.多普勒超聲波流量計

多普勒超聲波流量計利用多普勒效應。多普勒效應是一種以救護車警報器的聲音在接近和遠離時聽起來不同的事實為代表的效應。發生這種現象的原因是，當聲源接近或遠離觀察者時，聲波的表觀波長會發生變化。

多普勒式超聲波流量計利用換能器向管道內流動的流體發射超聲波，利用超聲波被流體中的顆粒和氣泡反射的現象。接收到由于這些顆粒和氣泡的反射而波長（頻率）發生變化的超聲波。由于該超聲波的頻率變化與流速之間存在線性關系，因此可以根據流速計算流量。