[拼音]：chaosheng liuliangji

[外文]：ultrasonic flowmeter

利用超聲波在流體中傳播的特性制成的測(cè)速式流量計(jì)。它的基本測(cè)量方法可分為傳送時(shí)間差法、聲波束偏轉(zhuǎn)法和多普勒頻移法三種。前兩種方法屬于同一原理，即聲波在運(yùn)動(dòng)的流體中傳送的合成速度是流體流速和流體中聲速的向量和。其中以時(shí)間傳送方法為最常用。聲速偏轉(zhuǎn)法無(wú)須在管壁上切槽，并且適于測(cè)量高速流體。多普勒頻移方法只用一個(gè)變換器測(cè)量遠(yuǎn)距離點(diǎn)的流速，可用于體外測(cè)量人體深處的血液流量，也適于測(cè)量工業(yè)上的某些容易產(chǎn)生散射的流體。超聲流量計(jì)已成功地應(yīng)用于測(cè)量血液流量和河水流量。在工業(yè)上，適用于測(cè)量各種流體和中、低壓氣體的體積流量而不受流體電導(dǎo)率、粘度、密度、腐蝕性和成分的影響。它不妨礙管道中流體的流動(dòng)，也不受管徑大小的限制。

傳送時(shí)間差法

它采用兩個(gè)聲波發(fā)送器 (S_A和S_B)和兩個(gè)聲波接收器（R_A和R_B）。同一聲源的兩組聲波在S_A與R_A之間和S_B與R_B之間分別傳送。它們沿著管道安裝的位置與管道成θ角(一般θ=45°)（圖1）。由于向下游傳送的聲波被流體加速，而向上游傳送的聲波被延遲，它們之間的時(shí)間差與流速成正比。也可以發(fā)送正弦信號(hào)測(cè)量?jī)山M聲波之間的相移或發(fā)送頻率信號(hào)測(cè)量頻率差來(lái)實(shí)現(xiàn)流速的測(cè)量。

聲波束偏轉(zhuǎn)法

它的發(fā)送器沿垂直于管道的軸線發(fā)送一束聲波，由于流體流動(dòng)的作用，聲波束向下游偏移一段距離。偏移距離與流速成正比。

多普勒頻移法

當(dāng)超聲波在不均勻流體中傳送時(shí)，聲波會(huì)產(chǎn)生散射。流體與發(fā)送器間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，發(fā)送的聲波信號(hào)和被流體散射后接收到的信號(hào)之間會(huì)產(chǎn)生多普勒頻移。多普勒頻移與流體流速成正比。圖2中被測(cè)流體的區(qū)域位于發(fā)射波束與接收到的散射波束的交叉之處。要求波束很窄，使兩波束的夾角θ不致受到波束寬度影響。也可只采用一個(gè)變換器既作為發(fā)送器又作為接收器，這種方式稱為單通道式。在單通道多普勒血液流量計(jì)中，發(fā)送器間隔地發(fā)送聲脈沖信號(hào)，在兩個(gè)聲脈沖間隔的時(shí)間中，接收從血管壁和血管內(nèi)紅血球反射回來(lái)的聲脈沖信號(hào)。采用控制線路選擇給定距離處的紅血球反射信號(hào),通過(guò)比較后得到多普勒頻移,它與血液流速成正比。在已知血管橫截面時(shí)可得到血液流量。

參考書目

1. 張是勉、楊樹智編著：《自動(dòng)檢測(cè)》,科學(xué)出版社,北京，1987。

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標(biāo)簽：超聲流量計(jì)

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文章名稱：《超聲流量計(jì)》

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