【儀表網(wǎng) 儀表科普】進入20世紀的70年代以后,由于集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展,高精度的時間測量成為一件輕而易舉的事,再加上高性能、工作非常穩(wěn)定的鎖相技術(shù)(PLL)的出現(xiàn)與應(yīng)用,使得超聲波流量計的可靠性得到了初步的保證,同時為了消除聲速變化對測量精度的影響,出現(xiàn)了頻差法超聲流量計。鎖相頻差法測量周期短,響應(yīng)速度快,而且消除了聲速對測量精度的影響,因而這種方法成為測量大管徑大流量超聲流量計的主要方案,缺點是測量小管徑小流量時精度得不到保證。
當(dāng)時前蘇聯(lián)科技工作者對管道內(nèi)流體的流速分布規(guī)律作了大量深入細致的研究,指出管道內(nèi)流體流動存在兩種狀態(tài)：層流狀態(tài)和紊流狀態(tài),并給出了層流狀態(tài)下的理論計算公式,為超聲波流量計進一步提高測量精度打下了堅實的理論基礎(chǔ)。至此,超聲波流量計的研究和應(yīng)用才蓬勃發(fā)展起來,超聲流量計的種類也越來越多,相繼出現(xiàn)了波束偏移法、多普勒法、相關(guān)法及噪聲法等。
超聲波流量計的優(yōu)勢
1、超聲波流量計怕水中的氣泡，因為超聲波在水中的傳播速度為1500米/秒左右，而在空氣中的傳播速度為330米/秒，我們的供熱管網(wǎng)畢竟不是廠家的檢測臺子，用的是純凈水，無氣泡，而供熱管網(wǎng)中不可能不含雜質(zhì)、氣泡等，而根據(jù)在水中及空氣中的傳播速度，會有接近于5倍的計量誤差;即使在安裝時有特別的要求，也不能避免。
2、超聲波流量計用在熱量表上用的是“差速法”來測量流量的。具體原理是：當(dāng)超聲波在水中與水一起流動時會產(chǎn)生一個時間，而與正常速度相比，就會產(chǎn)生一個時間差，利用時間差來算水的流速，再用流速乘以管徑，就得到了流量。所以稱“差速法”。這種方法要求嚴格的時序控制，一般超聲波在水中的傳播速度為1500米/秒，時序控制電路要以單片機的周期來計算，一般為10-12秒，毫秒級達不到，稍有偏差，則會影響計量。
3、超聲波換能器(即超聲波發(fā)生、接收器)要求精度高，它有壓電材料即鋯鈦酸鋁，聲楔即透射字數(shù)接近1的有機玻璃組成，要求強度高、韌度牢，耐老化等。目前，上一對進口的換能器的價格在200元人民幣左右，價格太高，而國產(chǎn)價格低的質(zhì)量上又沒有保證，與進口產(chǎn)品質(zhì)量沒有可比性。
4、超聲波流量計都要在換能器部件做“增速”處理，即增加水流的速度，為的是讓超聲波在小流量情況速度一致些，這怎么辦，只能縮小換能器部分的管徑，即“縮徑”，所以現(xiàn)在看到有的標稱DN20的超聲波熱量表，“縮徑”部分連DN15的口徑都不到。增加了壓力損失。江蘇金湖中鼎儀表有限公司是生產(chǎn)流量計的老廠具有多年的技術(shù)經(jīng)驗，我公司一貫地追求產(chǎn)品質(zhì)量的，力爭把國產(chǎn)儀表做到，打破進口儀表的神話!
5、超聲波流量計運行，維護成本太高，因其超聲波換能器是大功耗器件，因此縮短了內(nèi)置電池的壽命，而換能器損壞就要換掉整個流量計，成本太高，而換能器又十分怕振動，易脫落，屬易損部件，維護十分不便。
6、超聲波并不是一種近才出現(xiàn)的高科技技術(shù)，它早在二戰(zhàn)時期就被盟軍應(yīng)用在對德國的中，用來探測海底的潛艇。相比較而言，韋根技術(shù)產(chǎn)生于1974年的美國，無磁檢測技術(shù)產(chǎn)生于1987年的德國，在民用特別是醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。
7、超聲波怕水中的雜質(zhì)，因為水中的雜質(zhì)會偏移超聲波的入射角，影響準確計量。所以現(xiàn)在宣傳超聲波熱量表不怕堵，這個無可非議，因為它接近于直管狀態(tài)，但水中的雜質(zhì)會影響超聲波換能器，這一點廠家卻只字不提，誤導(dǎo)用戶，一個現(xiàn)實問題，水中雜質(zhì)影響了計量。
文章來源：山東偉控儀表科技有限公司（點擊進入該公司展臺）
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