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超声波流量计的基本原理

发布时间:3/17/2022

超声波流量计的基本原理


超声波在流动的流体中的传播速度与流体的流速有关。相对于固定座标系(如管壁),顺流的超声波的传播速度将大于逆流的传播速度。为实现流量(流速)测量,首先需要有一个发射超声波的换能器(俗称超声波探头),通常采用石英等材料制成的压电元件作为换能器。发射超声波时是利用负压电效应,即利用高频电脉冲的作用,使压电晶体高频振动,从而发出脉冲变化的高频压力波(即超声波)。超声波以某一角度射入流体中传播,然后由装在管道对面的接收换能器接受。接受换能器则利用正压电效应,将高频压力波又转换高频的电脉冲信号。


  可以轮流交替地利用同一个换能器及发射高频、短时的脉冲压力波,又用来接收对面换能器发来的脉冲压力波。可以用一组换能器兼做超声波的收、发用。由于人耳听到声音的上限频率是20千赫,而此种流量计所收、发的压力波的频率是0.5—10兆赫(典型频率是1MHz),属于超声波范畴,超声波流量计因此得名。

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