超聲波流量計(jì)是用于監(jiān)視通過(guò)管道的流體流量的眾多技術(shù)之一。這些流量計(jì)使用超聲波換能器，并基于通過(guò)管道中材料傳輸?shù)穆暡▉?lái)監(jiān)控速度。超聲波流量計(jì)有三種主要版本，包括：
傳輸超聲波流量計(jì)
多普勒頻移超聲波流量計(jì)
開(kāi)路超聲波流量計(jì)
每個(gè)版本的超聲波流量計(jì)都使用略有不同的方法來(lái)完成相同的任務(wù)。為了更好地了解這些流量計(jì)的工作原理，請(qǐng)考慮以下概述。
傳輸超聲波流量計(jì)
傳輸或反向傳播的時(shí)間流量計(jì)通過(guò)測(cè)量發(fā)送到流動(dòng)流體中的脈沖到達(dá)相應(yīng)傳感器所需的不同時(shí)間來(lái)進(jìn)行操作。時(shí)間差提供了一種測(cè)量值，可以計(jì)算在該管段內(nèi)移動(dòng)的流體的速度。比較點(diǎn)是根據(jù)超聲波流量計(jì)接收的時(shí)間和已知的聲速。
傳輸超聲波流量計(jì)有兩種變體。一種版本稱為嵌入式。它們內(nèi)置在管道中，因此也被稱為侵入式或濕式超聲波流量計(jì)。
另一個(gè)變型是鉗式或非侵入式變型。它們安裝在管道上，而不是集成到管道中。這些型號(hào)必須進(jìn)行校準(zhǔn)以補(bǔ)償與管道材料本身有關(guān)的任何阻力，因?yàn)槿绻贿M(jìn)行這些調(diào)整，將傳感器讀數(shù)與聲速進(jìn)行純粹的比較會(huì)產(chǎn)生不準(zhǔn)確的結(jié)果。
多普勒頻移流量計(jì)
多普勒頻移流量計(jì)也稱為反射或多普勒流量計(jì)。這些使用超聲束反射特定材料的方法。當(dāng)流體是干凈的時(shí)，可以使用該流體的湍流來(lái)測(cè)量速度。但是，當(dāng)流體不干凈時(shí)，光束會(huì)從在材料中自由浮動(dòng)的固體顆粒或氣泡反射回來(lái)。
這些
流量計(jì)通常用于測(cè)量血液流量，因?yàn)槌暡ㄊ梢栽诜瓷浒宸瓷渲鞍踩卮┩钙つw。血管內(nèi)血液的運(yùn)動(dòng)會(huì)影響光束的返回速度，從而可以估算體積。
開(kāi)路超聲波流量計(jì)
當(dāng)在明渠中測(cè)量水位時(shí)，更經(jīng)常使用明渠超聲流量計(jì)。超聲波元件確定水的高度并將其與通道本身的整體幾何形狀進(jìn)行比較。這允許高度與流速相關(guān)。
明渠超聲波流量計(jì)通常在其結(jié)構(gòu)中也裝有溫度傳感器。這有助于補(bǔ)償溫度如何影響空氣中的聲速，從而實(shí)現(xiàn)更精確的計(jì)算。
超聲波流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)
外夾式超聲波流量計(jì)用于天然氣和石油液體等材料的貿(mào)易交接時(shí)，精度很高。它們還適合在高溫情況下使用，因?yàn)橛?jì)算可以補(bǔ)償溫度變化。精度水平趨于一致，并提供很高的量程比。
使用夾鉗式時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的讀數(shù)，而不必?fù)p害管道的完整性。此外，它們不會(huì)阻礙流體通過(guò)管道的流動(dòng)，是液體完整性至關(guān)重要的應(yīng)用的理想選擇。由于夾緊式超聲波流量計(jì)不與流體接觸，因此在涉及維護(hù)衛(wèi)生環(huán)境的問(wèn)題時(shí)，這將有所幫助。當(dāng)被跟蹤的物料本質(zhì)上是腐蝕性或磨蝕性的時(shí)，它們還允許進(jìn)行適當(dāng)?shù)挠?jì)量，同時(shí)為危險(xiǎn)條件（例如涉及核運(yùn)營(yíng)的管道）提供安全的解決方案。
通常，維護(hù)要求低，由于位置方便，通常可以相對(duì)輕松地維護(hù)鉗式版本。
超聲波流量計(jì)的缺點(diǎn)
通常，超聲波流量計(jì)需要大量的前期投資。此外，它們對(duì)于可能存在雜散過(guò)程振動(dòng)的情況也不理想。如果發(fā)生管道維護(hù)不當(dāng)（例如堆積或腐蝕問(wèn)題），則可能無(wú)法正確校準(zhǔn)
管道式超聲波流量計(jì)以補(bǔ)償管道直徑的變化，從而導(dǎo)致結(jié)果不準(zhǔn)確。
此外，每種形式的超聲波流量計(jì)都需要存在某些條件才能正常運(yùn)行。例如，傳輸和多普勒超聲流量計(jì)要求所涉及的流體適當(dāng)?shù)貍鲗?dǎo)超聲波。否則，波將無(wú)法穿透流體到達(dá)換能器。通常，如果流體傾向于不透明，則可能會(huì)出現(xiàn)滲透問(wèn)題，從而導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)果。
同樣，多普勒超聲波流量計(jì)也需要流體來(lái)充分反射超聲波。例如，流中的小氣泡就足夠了，但在理想情況下必須自然發(fā)生。通常，在實(shí)踐中人為產(chǎn)生氣泡通常很困難，因此結(jié)果可能不準(zhǔn)確。
當(dāng)測(cè)量漿液的運(yùn)動(dòng)時(shí)，流體中的顆粒可能不會(huì)以與流體本身相同的速率運(yùn)動(dòng)。這可能導(dǎo)致固體顆粒在某個(gè)區(qū)域濃縮，從而導(dǎo)致結(jié)果不準(zhǔn)確。
維護(hù)和校準(zhǔn)
所有流量計(jì)以及流體在其中流動(dòng)的管道都需要定期維護(hù)和校準(zhǔn)。不正確維護(hù)任何組件或設(shè)備可能會(huì)導(dǎo)致輸出不準(zhǔn)確。通常，可以從制造商那里獲得適當(dāng)?shù)木S護(hù)和校準(zhǔn)時(shí)間表。但是，如果您觀察到的結(jié)果少于非常佳輸出或可疑讀數(shù)，則可能有必要更頻繁地完成這些過(guò)程。
維護(hù)流量計(jì)時(shí)，請(qǐng)確保符合公認(rèn)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。您還想根據(jù)比被測(cè)設(shè)備實(shí)際要求更高的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)。這樣可確保您的流量計(jì)校準(zhǔn)比實(shí)際操作要嚴(yán)格得多。
未能保持校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)會(huì)在業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)中帶來(lái)某些風(fēng)險(xiǎn)。首先，提供高讀數(shù)的流量計(jì)意味著您的實(shí)際輸出小于您的流量計(jì)建議。如果使用流量計(jì)來(lái)為客戶測(cè)量產(chǎn)品，這意味著客戶無(wú)法獲得他們所支付的全部費(fèi)用。當(dāng)讀數(shù)錯(cuò)誤地低時(shí)，您所發(fā)出的產(chǎn)品比購(gòu)買的要多。這兩種情況均會(huì)影響公司的聲譽(yù)，并可能導(dǎo)致利潤(rùn)損失或客戶損失。
