超聲波流量計現(xiàn)今所存在的缺點(diǎn)

• 發(fā)布時間：2023-08-10

現(xiàn)今所存在的缺點(diǎn)主要是可測流體的溫度變化范圍受超聲波換能鋁及換能器與管道系統(tǒng)之間的耦合分析材料具有耐溫能力程度的限制，以及通過高溫下被測流體傳聲速度的原始信息數(shù)據(jù)進(jìn)行不全。目前對于我國企業(yè)只能用于進(jìn)行測量200℃以下的流體。另外，超聲波流量計的測量技術(shù)線路比一般采用流量計進(jìn)行復(fù)雜。這是因?yàn)?，一般工業(yè)計量中液體的流速常常是每秒幾米，而聲波在液體中的傳播速度約為1500m/s左右，被測流體流速（流量）變化帶給聲速的變化量大也是10－3數(shù)量級．若要求測量流速的準(zhǔn)確度為1％，則對聲速的測量準(zhǔn)確度需為10-5～10-6數(shù)量級，因此必須有完善的測量線路才能實(shí)現(xiàn)，這也正是超聲波流量計只有在集成電路技術(shù)迅速發(fā)展的前題下才能得到實(shí)際應(yīng)用的原因。

超聲波流量計由超聲波換能器、電子技術(shù)線路及流量數(shù)據(jù)顯示和累積管理系統(tǒng)三部分重要組成。超聲波發(fā)射換能器將電能轉(zhuǎn)換為超聲波能量，并將其發(fā)射到被測流體中，接收器接收到的超聲波信號，經(jīng)電子線路放大并轉(zhuǎn)換為代表流量的電信號供給顯示和積算儀表進(jìn)行顯示和積算。通過這種方式，實(shí)現(xiàn)了流量檢測和顯示。

超聲波流量計換能器的壓電材料元件常做成一個圓形薄片，沿厚度進(jìn)行振動。薄片直徑可以超過一定厚度的10倍，以保證系統(tǒng)振動的方向性。壓電系統(tǒng)元件進(jìn)行材料多采用鋯鈦酸鉛。為固定一個壓電材料元件，使超聲波以合適的角度射入到流體中，需把元件放入聲楔中，構(gòu)成以及換能器進(jìn)行整體（又稱作為探頭）。聲楔的材料不僅要求強(qiáng)度高、耐老化，而且要求超聲波經(jīng)聲楔后能量損失小即透射系數(shù)接近1。常用的聲楔材料是有機(jī)結(jié)合玻璃，因?yàn)樗该?，可以通過觀察到聲楔中壓電系統(tǒng)元件的組裝工作情況。另外，某些國家橡膠、塑料及膠木也可作聲楔材料。