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超聲波流量計(jì)存在哪些不足

來(lái)源:江蘇宏儀自動(dòng)化儀表有限公司   2019年03月11日 10:39  

現(xiàn)今超聲波流量計(jì)所存在的缺點(diǎn)主要是可測(cè)流體的溫度范圍受超聲波換能鋁及換能器與管道之間的耦合材料耐溫程度的限制,以及高溫下被測(cè)流體傳聲速度的原始數(shù)據(jù)不全。

目前我國(guó)只能用于測(cè)量200℃以下的流體。

另外,超聲波流量計(jì)的測(cè)量線路比一般流量計(jì)復(fù)雜。

這是因?yàn)?,超聲波流量?jì)一般工業(yè)計(jì)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(cè)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(jí)。

超聲波流量計(jì)若要求測(cè)量流速的準(zhǔn)確度為1%,則對(duì)聲速的測(cè)量準(zhǔn)確度需為10-5~10-6數(shù)量級(jí),因此必須有完善的測(cè)量線路才能實(shí)現(xiàn),這也正是超聲波流量計(jì)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(jì)
超聲波流量計(jì)由超聲波換能器、電子線路及流量顯示和累積系統(tǒng)三部分組成。

超聲波流量計(jì)的超聲波發(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(cè)流體中,接收器接收到的超聲波信號(hào),經(jīng)電子線路放大并轉(zhuǎn)換為代表流量的電信號(hào)供給顯示和積算儀表進(jìn)行顯示和積算。

這樣超聲波流量計(jì)就實(shí)現(xiàn)了流量的檢測(cè)和顯示。

超聲波流量計(jì)換能器的壓電元件常做成圓形薄片,沿厚度振動(dòng)。薄片直徑超過(guò)厚度的10倍,以保證振動(dòng)的方向性。

超聲波流量計(jì)壓電元件材料多采用鋯鈦酸鉛。

為固定壓電元件,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)成換能器整體(又稱探頭)。

超聲波流量計(jì)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)玻璃,因?yàn)樗该?,可以觀察到聲楔中壓電元件的組裝情況。

另外,某些橡膠、塑料及膠木也可作聲楔材料。

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