工控摘要：超聲波流量計(jì)在實(shí)際的應(yīng)用過程中，和其他類型的流量計(jì)相比有著很多優(yōu)勢(shì)，超聲波流量計(jì)設(shè)備的成本較低，安裝使用較為簡(jiǎn)單，而且在使用的過程中不會(huì)對(duì)測(cè)量的流體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)產(chǎn)生影響，同時(shí)超聲波流量計(jì)適用的范圍也較廣，可以測(cè)量較大流量和較大管徑的流量變化。文章通過理論研究，對(duì)超聲波流量計(jì)的工作原理進(jìn)行了分析，并且研究了超聲波流量計(jì)在實(shí)際中的應(yīng)用中應(yīng)注意的問題，和相應(yīng)的正確的使用方法。為以后超聲波流量計(jì)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

理論實(shí)踐表明，當(dāng)超聲波在流動(dòng)的流體中傳輸時(shí)，超聲波可以將流動(dòng)流體的參數(shù)附加到超聲波上，例如超聲波的流速信息等。所以我們可以利用超聲波的這種特性，通過接受到通過流體的超聲波，然后加以研究分析，就可以得到相應(yīng)的運(yùn)載流體的流動(dòng)速度，進(jìn)而根據(jù)管的具體尺寸就可以計(jì)算出相應(yīng)流體的流量。通常情況下，這種方式測(cè)量的是流體流動(dòng)的體積流量。超聲波流量計(jì)的主要組成部件有超聲波發(fā)生器、流體流量顯示系統(tǒng)、系統(tǒng)傳輸線路和相應(yīng)的測(cè)量計(jì)算系統(tǒng)。在超聲波的工作過程中，首先是超聲波發(fā)生裝置將其他形式的能量轉(zhuǎn)換成超聲波，然后生成的超聲波將會(huì)通過運(yùn)動(dòng)的流體，通過流體后的超
聲波將會(huì)由超聲波的接受裝置接收，接受到的超聲波信號(hào)通過設(shè)計(jì)好的電子線路系統(tǒng)將其強(qiáng)化放大， zui后變成能夠顯示流體流量的電信號(hào)，這樣就可以定量的顯示流體的流量了。
1.超聲波流量計(jì)原理分析
超聲波流量計(jì)在測(cè)量時(shí)的工作原理主要有兩種，一種是利用超聲波在穿過流體的過程中，流體中細(xì)小顆粒或者氣體將對(duì)超聲波產(chǎn)生一定的反射作用，從而產(chǎn)生流體的多普勒效應(yīng)，這種利用超聲波通過流體后產(chǎn)生多普勒效應(yīng)， 檢測(cè)流體流量的流量計(jì)被稱為多普勒流量計(jì)。
超聲波流量計(jì)測(cè)量的另一種方法是利用了超聲波在穿過流體后，由于流動(dòng)的液體對(duì)超聲波傳播速度的影響，來測(cè)量流體流量的流量計(jì)被稱為聲波時(shí)差聲波流量計(jì)。在多普勒流量計(jì)工作的過程中，超聲波發(fā)生
裝置產(chǎn)生的超聲波放射到與管道內(nèi)液體的微型顆粒，這些微型粒子可以反射超聲波反射回來的粒子，通過收集這些粒子的多普勒頻率就可以測(cè)出管道內(nèi)流體的流量。而聲波時(shí)差類型的多普勒超聲波流量計(jì)，
則是通過分別計(jì)量出超聲波在流體中沿著流體方向的和逆流方向的超聲波的傳播時(shí)間差，通過這個(gè)聲波的時(shí)間差就可以測(cè)量出相應(yīng)的管道內(nèi)流體的流量。

超聲波流量計(jì)在實(shí)際的工作過程中，靠的是流量計(jì)的硬件和軟件來共同完成的，其中超聲波流量計(jì)在操作的過程中需要的主要硬件有超聲波流量計(jì)的工作電路、流量計(jì)的殼體、傳輸線路、計(jì)算機(jī)和超聲波
發(fā)生和傳感器等。
超聲波流量計(jì)在應(yīng)用的過程中，有著許多自有的優(yōu)點(diǎn)，首先超聲波流量計(jì)在使用的過程中安裝和維護(hù)都比較容易，特別是對(duì)于管徑較大的流體的流量的測(cè)量，在安裝和維修時(shí)，可以節(jié)省大量的人工和時(shí)
間。超聲波流量計(jì)的適用的管徑范圍比較廣，而且對(duì)于那些管徑較大的流體的測(cè)量，其他類型的流量計(jì)在實(shí)現(xiàn)起來是很相當(dāng)困難的。而且對(duì)于大管徑的流體流量的測(cè)量， 其他類型的流量計(jì)的成本是很高的。
超聲波流量計(jì)在測(cè)量的過程中，對(duì)于流體的流動(dòng)狀態(tài)的影響是微乎其微的，它沒有可以消耗能量的部件，不會(huì)使流體的能量降低。同時(shí)超聲波流量計(jì)在使用時(shí)可以方便的融合到自動(dòng)控制系統(tǒng)中，超聲波流量的測(cè)量和顯示工作可以通過電腦來實(shí)現(xiàn)顯示和自動(dòng)控制，簡(jiǎn)便、易于操作而且效率高。
2.超聲波流量計(jì)的使用
超聲波流量計(jì)雖然工作原理是相同的，但是從結(jié)構(gòu)參數(shù)等方面來分的話，超聲波流量計(jì)還是有很多種類的。在超聲波流量計(jì)的使用過程中，信號(hào)傳感器的安裝方法和安裝的位置，對(duì)于超聲波流量計(jì)測(cè)量精度的影響是相當(dāng)大的。首先為了能夠保證超聲波測(cè)量管道內(nèi)的流體是平行流動(dòng)的，所以一定要有一段的直管段，一般的情況下，在超聲波流量的前方一般要有至少長(zhǎng)于十倍管徑的直管段，在超聲波流量計(jì)的
后方，要一般有至少長(zhǎng)于五倍管徑的直管段。在安裝的過程中，一定要有一個(gè)正確的安裝位置。在安裝超聲波流量計(jì)時(shí)，其中傳感器的方向要與直管的方向之間的夾角在45 度以內(nèi)。而且在安裝超聲波流量計(jì)時(shí)要盡量避免安裝在管道的接口以及有焊接的地方。其次，為了能夠保證流量計(jì)的測(cè)量精度， 要定期使用高精度的流量計(jì)進(jìn)行對(duì)比測(cè)量，然后計(jì)算超聲波流量計(jì)誤差，同時(shí)測(cè)量多組數(shù)據(jù)，分析計(jì)算結(jié)果算出相應(yīng)的流量修正系數(shù)，不斷的提高測(cè)量的度。zui后，對(duì)于安裝使用了一段時(shí)間的流量計(jì)，要定期的檢測(cè)超聲波流量計(jì)是否松動(dòng)，而且要定期的清洗流量計(jì)。

3.結(jié)束語
超聲波流量計(jì)在使用中， 和其他許多流量計(jì)相比有著很多優(yōu)勢(shì)，超聲波流量計(jì)設(shè)備的成本較低，安裝使用較為簡(jiǎn)單，適用的管徑范圍也較大。超聲波流量計(jì)在測(cè)量時(shí)的工作原理主要有兩種，一種測(cè)量流
量的方法是利用多普勒效應(yīng)，檢測(cè)流體流量的多普勒流量計(jì)。另一種是利用了聲波時(shí)差測(cè)量流量的聲波時(shí)差流量計(jì)。超聲波流量計(jì)在使用的過程中要有一個(gè)正確的安裝位置和安裝方式，而且要定期測(cè)量流量
計(jì)的精度，還有定期維護(hù)一次流量計(jì)。文章為以后超聲波流量計(jì)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。