超聲波流量計是利用超聲波測量流體流動的速度計，從20世紀80年代開始進入我國工業(yè)生產(chǎn)和測量領(lǐng)域，90年代取得了快速發(fā)展。本文分析了我國國內(nèi)市場常用的時差超聲波流量計的工作原理，得出了提高測量精度的關(guān)鍵、具體方法。

時差超聲波流量計：

目前，工業(yè)流量測量一般存在大直徑、大流量測量困難的問題，這是因為普通流量計隨著直徑的增加，制造和運輸有困難，也有成本增加、損失增加、安裝不便等缺點。所有種類的超聲波流量計都可以進行外部安裝、非接觸流量測量。根據(jù)工作原理，超聲波流量計分為多普勒超聲流量計和視差超聲流量計。達斯佩特勒姆超聲波流量計只能用于測量可反射超聲波信號的粒子或氣泡，如工廠排出液、未處理污水、雜質(zhì)含量穩(wěn)定的工廠工藝液等。目前生產(chǎn)最多、使用最廣泛的是時差式超聲波流量計。它主要用于測量干凈的流體流動，廣泛應用于自來水和工業(yè)用水領(lǐng)域。還可以測量雜質(zhì)含量不高(雜質(zhì)含量小于10g/L，顆粒大小小于1mm)的均勻流體。

時差超聲波流量計的工作原理：

如果超聲波從靜態(tài)水中傳播到v，當水的流速為V0時超聲波水順傳播速度加快，則v1=v 0 vcos；倒數(shù)傳播速度減慢，v2=v 0-vcos 。如果在管道直徑為d的管道壁上的a，b兩個點放置兩個超聲波探頭，則a，b探針可以發(fā)送和接收超聲波，如圖1所示。這是由a發(fā)射，由b接收，從發(fā)送到接收的時間是t1。由b發(fā)射，由a接收，從發(fā)送到接收的時間為T2。因為純水和倒數(shù)發(fā)射與接收距離相同，超聲波和計時的開始由單片機控制，但是接收超聲波時t1(t2)的最大誤差通常為t，t是s接收時間，因此v的誤差很小，但是(t1-t2)通常是s等級。t1-t2比水流速v小，誤差t很大。因此，流動精度不高。當然，通過提高微芯片晶振或改變高級微芯片的方法，可以減少t。但是，單片機的晶體增強有其局限性。t1(t2)的準確度能否在不提高的情況下提高？

提高時差超聲波流量計準確度：

我們可以用相同的精度電壓控制振蕩器代替原來的固定晶體振，這樣就可以用電壓控制晶體振頻率。我們微調(diào)靜振的頻率。也就是說，可以微調(diào)t，以便時間t1(t2)正好是t的整數(shù)倍時差超聲波流量計原理明確，結(jié)構(gòu)簡單，工作穩(wěn)定，工作穩(wěn)定，重復精度高，耐磨，不需要維護，沒有額外的電阻損失，工作成本低，屬于節(jié)能流量測量裝置。傳感器可以直接安裝，從根本上解決了水滴掉落的問題。時差式超聲波流量計對直管段的相對要求不嚴格，對介質(zhì)、環(huán)境、直徑、流速的適應范圍很廣。時差型超聲波流量計越來越受到業(yè)界人士的認可，使用范圍越來越廣，前景不容樂觀。我們愿意為進一步改進、開發(fā)、推廣這種有希望的流量測量裝置做出貢獻。由于這種方法的改進，視差式超聲波流量計的準確度將提高，前景將更加光明。此計時方法也可以用于變化不快的其他實時計時。

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