超声波流量计

超声波流量计在冶金企业水计量中大有作为
企业中的水计量，原来大多采用机械式水表，它存在着如下缺陷：⑴精度低，正负偏差大；⑵易损坏；⑶校验或校准不便捷；⑷接表管道缩径造成水压力损失；⑸不能显示实时流量；⑹特别是计量数据无法通过网络进行远程传送，不能适应企业信息化需求。技术人员经过对工业液体流量仪表的资料审阅和实物对比，结合企业信息化建设需求，大多转而采用超声波流量计进行水计量。据了解，莱钢、济钢等大型冶金企业集团计量处对总公司与炼铁厂、炼钢厂、各轧钢厂、动力厂之间的水计量已逐步采用超声波流量计，并尝试用便携式进行比对。

一、超声波流量计的特点

超声波流量计基于微处理技术，大多采用集成电路及低电压宽脉冲发射技术而设计的。在测量技术上，为取得更高的分辨率和更大的测量范围，多使用0.1ns超高分辨率时间测量线路。它专门用于液体介质测量特别是水的测量。其显著特点是：精度等级为±1.0%，可在不停产状态下带压安装，主机既可安装于值控室还可输出电流、脉冲等标准信号并可利用RS232或RS485接口通讯进行计量数据远程传送。另外该流量计具有高可靠性、低功耗、抗干扰、安装维护方便之优点。

其关系的理论表达式如下式：V＝MD/sin2θ×△T/TupTdown

其中，M—为超声波束在水中的直线传播次数

θ—为超声波束与水流动方向的夹角

Tup—为超声波束在正方向上的传播时间（由上游传感器到下游传感器间的传播时间）

Tdown—为超声波束在逆方向上的传播时间（由下游传感器到上游传感器间的传播时间）

△T＝Tup－Tdown

二、超声波流量计的测量原理

超声波流量计是一种非接触式流量计。工作原理是：超声波在流体中传播时其传播速度要受到流体流速的影响，通过测量超声波在流体中传播速度可以检测出流体的流速而换算出流量来。

以使用最广泛的时差法超声波流量计为例，当超声波在流体中传播时顺流方向超声波的传播速度会增大、逆流方向则减小，即同一传播距离就有不同的传播时间，再利用传播速度之差与被测流体流速之关系求取流速而换算出流量。即当超声波束在管道内水介质流动方向上的“上游传感器”与“下流传感器”之间传播时，水的流动会使超声波束的传播时间相对于静态传播产生一个微小变化，并且这个传播时间的变化与水的流速成正比，这就是时差式超声波流量计的测量原理。
使用RS232或RS485接口通讯，在较长距离时采用电流环或无线传输），通过以太网将流量计数据传入企业网实现公司内相关二级单位的数据共享。并实现了水计量的实时监控状态。