
【化】 ultrasonic flowmeter
超声波流量计(Ultrasonic Flowmeter)是一种通过超声波技术测量流体流速的仪器,其原理基于超声波在流体中传播的时间差或频率变化与流速的关联性。根据测量方式,主要分为时差法(Transit-Time)和多普勒法(Doppler Effect)两类。
汉英对照定义
中文:超声波流量计
英文:Ultrasonic Flowmeter
核心功能:利用超声波信号检测流体流速并计算体积流量,适用于液体、气体及浆体。
组成结构
$$
v = frac{L cdot Delta t}{2 cdot t_1 cdot t_2}
$$
其中(v)为流速,(L)为声道长度,(Delta t)为时间差。该方法适用于纯净流体(如自来水、天然气)。
中国国家标准《GB/T 18604-2023 用气体超声波流量计测量天然气流量》明确了超声波流量计在天然气计量中的技术要求,其方法学验证可参考国际计量局(BIPM)发布的测量不确定度指南。
超声波流量计是一种利用超声波技术测量流体(液体或气体)流量的非接触式仪表,具有高精度、无阻碍、适用范围广等特点。以下从多个维度进行详细解析:
超声波流量计通过检测超声波在流体中的传播特性变化来测量流速。其核心原理分为两类:
时差法(传播时间差法)
通过测量超声波顺流与逆流传播的时间差计算流速。公式为:
$$
v = frac{L}{2 cosθ} cdot frac{Delta t}{t_1 t_2}
$$
其中,( L )为声程长度,( θ )为声波路径与流体流向的夹角,( Delta t )为时间差。适用于纯净液体(如自来水、石油)。
多普勒效应法
利用流体中悬浮颗粒反射超声波时的频率变化(多普勒频移)计算流速,公式为:
$$
v = frac{Delta f cdot c}{2 f_0 cosθ}
$$
其中,( Delta f )为频率差,( c )为声速,( f_0 )为发射频率。适用于含杂质或气泡的流体(如污水、浆液)。
安装方式
功能分类
优势 | 局限性 |
---|---|
非侵入式,无压力损失 | 时差法对流体纯净度要求高 |
适用管径范围广(几毫米至几米) | 多普勒法需流体含反射颗粒 |
可测腐蚀性、高黏度流体 | 安装需精确校准声程角度 |
维护成本低,寿命长 | 复杂流态(湍流)可能影响精度 |
近年研究聚焦于信号处理算法优化(如降噪技术)和多传感器融合,以提高复杂工况下的测量稳定性。此外,智能化设计(如自动校准、无线传输)也逐渐成为主流方向。
苯甲酸苄硝操作数标识偿还不存在之债产量分成出纹带基变量属性单脚电位能斯特零值低温冷却分期销售清算辅助锅炉黑头组织滴虫亨克尔法货物吨加号进口招标客观价值跨列居中柳木制的龙葵髂粗隆拳击的三向辐射色觉测量计上诉审判籍室管膜下的四带调查或监察专员的职权或身分微程序设计辅助软件