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超声波流量计先进的“时差法”测量原理

日期:2011/11/25 16:36:55
 

  KRC工企致力于生产超声波流量计,便携式超声波流量计,手持式超声波流量计,便携式流量计,手持式流量计。产品广泛用于自来水、水利、化工、冶金、电力、石油、环保、采暖空调等各行各业。

  其中超声波流量计采用先进的“时差法”测量原理,利用超声波脉冲在通过液体顺逆两方向上传播速度之差,来求圆管内液体的流量。仪表分主机和传感器两部分,使用时将传感器贴装在管壁外侧或采用插入式探头插入管壁内,通过信号电缆与主机相连,进行人机对话,将管路及被测液体参数输入主机内存(主机具有掉电保护功能),仪表即可工作。
   
    超声波流量计的主要特点是:流体中不插入任何元件,对流速无影响,也没有压力损失;能用于任何液体,特别是具有高黏度、强腐蚀,非导电性等性能的液体的流量测量,也能测量气体的流量;对于大口径管道的流量测量,不会因管径大而增加投资;量程比较宽,可达5:1;输出与流量之间呈线性等优点。

 超声波流量计目前所存在的缺点主要是可测流体的温度范围受超声波换能铝及换能器与管道之间的耦合材料耐温程度的限制,以及高温下被测流体传声速度的原始数据不全。目前我国只能用于测量200℃以下的流体。另外,超声波流量计的测量线路比一般流量计复杂。这是因为,一般工业计量中液体的流速常常是每秒几米,而声波在液体中的传播速度约为1500m/s左右,被测流体流速(流量)变化带给声速的变化量最大也是10-3数量级.若要求测量流速的准确度为1%,则对声速的测量准确度需为10-5~10-6数量级,因此必须有完善的测量线路才能实现,这也正是超声波流量计只有在集成电路技术迅速发展的前题下才能得到实际应用的原因。

   超声波流量计换能器的压电元件常做成圆形薄片,沿厚度振动。薄片直径超过厚度的10倍,以保证振动的方向性。压电元件材料多采用锆钛酸铅。为固定压电元件,使超声波以合适的角度射入到流体中,需把元件故人声楔中,构成换能器整体(又称探头)。声楔的材料不仅要求强度高、耐老化,而且要求超声波经声楔后能量损失小即透射系数接近1。常用的声楔材料是有机玻璃,因为它透明,可以观察到声楔中压电元件的组装情况。另外,某些橡胶、塑料及胶木也可作声楔材料。

  在设计上,KRC工企生产的超声波流量计采用了世界上最先进的集成电路及微处理器智能控制,实现了生产过程中元器件参数无调整化,生产工艺既简单又可靠,产品一致性好,保证每一台出厂的机器都达到最佳性能、最好工作状态。