工控摘要：超聲波流量計在實際的應(yīng)用過程中，和其他類型的流量計相比有著很多優(yōu)勢，超聲波流量計設(shè)備的成本較低，安裝使用較為簡單，而且在使用的過程中不會對測量的流體的運動狀態(tài)產(chǎn)生影響，同時超聲波流量計適用的范圍也較廣，可以測量較大流量和較大管徑的流量變化。文章通過理論研究，對超聲波流量計的工作原理進行了分析，并且研究了超聲波流量計在實際中的應(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的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

理論實踐表明，當超聲波在流動的流體中傳輸時，超聲波可以將流動流體的參數(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)的運載流體的流動速度，進而根據(jù)管的具體尺寸就可以計算出相應(yīng)流體的流量。通常情況下，這種方式測量的是流體流動的體積流量。超聲波流量計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)的測量計算系統(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通過運動的流體，通過流體后的超
聲波將會由超聲波的接受裝置接收，接受到的超聲波信號通過設(shè)計好的電子線路系統(tǒng)將其強化放大， zui后變成能夠顯示流體流量的電信號，這樣就可以定量的顯示流體的流量了。
1.超聲波流量計原理分析
超聲波流量計在測量時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，流體中細小顆粒或者氣體將對超聲波產(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)， 檢測流體流量的流量計被稱為多普勒流量計。
超聲波流量計測量的另一種方法是利用了超聲波在穿過流體后，由于流動的液體對超聲波傳播速度的影響，來測量流體流量的流量計被稱為聲波時差聲波流量計。在多普勒流量計工作的過程中，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出管道內(nèi)流體的流量。而聲波時差類型的多普勒超聲波流量計，
則是通過分別計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間差，通過這個聲波的時間差就可以測量出相應(yīng)的管道內(nèi)流體的流量。

超聲波流量計在實際的工作過程中，靠的是流量計的硬件和軟件來共同完成的，其中超聲波流量計在操作的過程中需要的主要硬件有超聲波流量計的工作電路、流量計的殼體、傳輸線路、計算機和超聲波
發(fā)生和傳感器等。
超聲波流量計在應(yīng)用的過程中，有著許多自有的優(yōu)點，首先超聲波流量計在使用的過程中安裝和維護都比較容易，特別是對于管徑較大的流體的流量的測量，在安裝和維修時，可以節(jié)省大量的人工和時
間。超聲波流量計的適用的管徑范圍比較廣，而且對于那些管徑較大的流體的測量，其他類型的流量計在實現(xiàn)起來是很相當困難的。而且對于大管徑的流體流量的測量， 其他類型的流量計的成本是很高的。
超聲波流量計在測量的過程中，對于流體的流動狀態(tài)的影響是微乎其微的，它沒有可以消耗能量的部件，不會使流體的能量降低。同時超聲波流量計在使用時可以方便的融合到自動控制系統(tǒng)中，超聲波流量的測量和顯示工作可以通過電腦來實現(xiàn)顯示和自動控制，簡便、易于操作而且效率高。
2.超聲波流量計的使用
超聲波流量計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，超聲波流量計還是有很多種類的。在超聲波流量計的使用過程中，信號傳感器的安裝方法和安裝的位置，對于超聲波流量計測量精度的影響是相當大的。首先為了能夠保證超聲波測量管道內(nèi)的流體是平行流動的，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于十倍管徑的直管段，在超聲波流量計的
后方，要一般有至少長于五倍管徑的直管段。在安裝的過程中，一定要有一個正確的安裝位置。在安裝超聲波流量計時，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時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的測量精度， 要定期使用高精度的流量計進行對比測量，然后計算超聲波流量計誤差，同時測量多組數(shù)據(jù)，分析計算結(jié)果算出相應(yīng)的流量修正系數(shù)，不斷的提高測量的度。zui后，對于安裝使用了一段時間的流量計，要定期的檢測超聲波流量計是否松動，而且要定期的清洗流量計。

3.結(jié)束語
超聲波流量計在使用中， 和其他許多流量計相比有著很多優(yōu)勢，超聲波流量計設(shè)備的成本較低，安裝使用較為簡單，適用的管徑范圍也較大。超聲波流量計在測量時的工作原理主要有兩種，一種測量流
量的方法是利用多普勒效應(yīng)，檢測流體流量的多普勒流量計。另一種是利用了聲波時差測量流量的聲波時差流量計。超聲波流量計在使用的過程中要有一個正確的安裝位置和安裝方式，而且要定期測量流量
計的精度，還有定期維護一次流量計。文章為以后超聲波流量計的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。