超聲波流量計(jì)是一種非接觸式儀表。

1928年，德國(guó)人成功研制了第一臺(tái)超聲波流量計(jì)。70年代，超聲波流量計(jì)的使用范圍還僅局限于測(cè)量液體，當(dāng)時(shí)市場(chǎng)上主要以孔板流量計(jì)為主。

近年來隨著集成電路技術(shù)迅速發(fā)展，再加上超聲波流量計(jì)體積小、測(cè)量范圍大、安裝簡(jiǎn)便、免維護(hù)、零壓損及始動(dòng)流量低等優(yōu)點(diǎn)，所以它才開始廣泛應(yīng)用并且相關(guān)的研究也變的越來越多。

下圖是儀表君根據(jù)超聲波流量計(jì)目前在實(shí)際生活應(yīng)用方面所做的簡(jiǎn)單分類，望收藏！

1、超聲波流量計(jì)的原理

超聲波流量計(jì)是通過超聲波在流動(dòng)流體中的傳播，承載流體流速信息，將信號(hào)進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)換成流量信息。下面具體介紹時(shí)差式、多普勒、非滿管這三種超聲流量計(jì)計(jì)算時(shí)的原理差別。

時(shí)差式超聲波流量計(jì)的應(yīng)用原理

時(shí)差式超聲波流量計(jì)是目前應(yīng)用最廣泛的，氣體的流速與聲速無關(guān)，只與超聲波的聲程長(zhǎng)度、流體流動(dòng)方向與超聲波傳播方向的夾角和超聲波在氣體中傳播的時(shí)間有關(guān)。超聲波流量計(jì)有很高的計(jì)量精度。

設(shè)靜止流體中的聲速為c，流體流動(dòng)的速度為u，傳播距離為L(zhǎng)，當(dāng)聲波與流體流動(dòng)方向一致時(shí)（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(zhǎng)的兩處分別放置兩組超聲波發(fā)生器和接收器（T1,R1）和（T2,R2）。當(dāng)T1順方向，T2逆方向發(fā)射超聲波時(shí)，超聲波分別到達(dá)接收器R1和R2所需要的時(shí)間為t1和t2,則t1=L/(c+u) t2=L/(c-u)。

由于在工業(yè)管道中，流體的流速比聲速小的多，即c>>u,因此兩者的時(shí)間差為▽t=t2-t1=2 Lu/cc  由此可知，當(dāng)聲波在流體中的傳播速度c已知時(shí)，只要測(cè)出時(shí)間差▽t即可求出流速u，進(jìn)而可求出流量Q。

利用這個(gè)原理測(cè)量流量的方法稱為時(shí)差法。

時(shí)差式超聲波流量計(jì)由于精度高，換能器簡(jiǎn)單，不影響流體流動(dòng)形態(tài)而被廣泛應(yīng)用在水務(wù)公司、石油化工、冶金、鋁廠、造紙、制藥廠、發(fā)電廠、熱電廠等不同的行業(yè)。

多普勒超聲波流量計(jì)應(yīng)用原理

多普勒型是利用相位差法測(cè)量流速，即某一已知頻率的聲波在流體中運(yùn)動(dòng)，由于液體本身有一運(yùn)動(dòng)速度，導(dǎo)致超聲波在兩接收器（或發(fā)射器）之間的頻率或相位發(fā)生相對(duì)變化，通過測(cè)量這一相對(duì)變化就可獲得液體速度。

多普勒法超聲波流量計(jì)依靠水中雜質(zhì)的反射來測(cè)量水的流速，因此適用于雜質(zhì)含量較多的臟水和漿體，如城市污水、污泥、工廠排放液、雜質(zhì)含量穩(wěn)定的工廠過程液等，而且可以測(cè)量連續(xù)混入氣泡的液體。

但是根據(jù)測(cè)量原理，被測(cè)介質(zhì)中必須含有一定數(shù)量的散射體（顆?；驓馀荩?，否則儀表就不能正常工作。

超聲波在傳播路徑上如遇到微小固體顆?；驓馀輹?huì)被散射，因?yàn)橛脮r(shí)差法測(cè)量含有這類東西的流體時(shí)就不能很好地工作，時(shí)差式只能用來測(cè)量比較潔凈的流體，而多普勒法卻是利用超聲波被散射這一特點(diǎn)工作的。

MACE的多普勒超聲波流量計(jì)廣泛應(yīng)用于環(huán)保、油田、石油化工、礦山、水利、灌溉、造紙、藥廠、食品等行業(yè)，適用于滿管、非滿管、明渠等的流量測(cè)量。

非滿管超聲波流量計(jì)應(yīng)用原理

DMS901L非滿管超聲波流量計(jì)

針對(duì)已有管道非滿管超聲波流量計(jì)DMS901L，它采用多普勒法進(jìn)行流速測(cè)量。結(jié)合液位傳感器，實(shí)現(xiàn)流速、流量、液位的測(cè)量，可應(yīng)用于市政管網(wǎng)、工廠排放口等非管流速的監(jiān)測(cè)，但由于方案設(shè)計(jì)的局限性，要求管道中液位充滿半管以上。

LSZ系列多聲道非滿管流量計(jì)

LSZ系列多聲道非滿管流量計(jì)，它采用時(shí)差法測(cè)量流速，適用于均質(zhì)流體以及少量固體物質(zhì)的污水的測(cè)量，廣泛應(yīng)用于河道、管道以及渠道等流量測(cè)試場(chǎng)合。

非滿管超聲波流量計(jì)可以對(duì)露天水道和不滿的管道提供準(zhǔn)確的流量測(cè)算，使它成為理想的水監(jiān)測(cè)解決方案。非滿管超聲波流量計(jì)有固定式和便攜式2種，目前對(duì)于非滿管超聲波流量計(jì)的研究較少，所以它的測(cè)量方法并不是一定的。

工業(yè)排水的流體流動(dòng)都是自然流動(dòng)，流量大，非滿管并且具有自由水面，精確測(cè)量有一定難度。非滿管超聲流量計(jì)可以解決這一難題，目前非滿管超聲流量計(jì)廣泛應(yīng)用于自來水、市政污水、工廠污水排放、油田污水排放測(cè)量。