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時差法超聲流量計的基本構成和主要技術性能
關鍵字：時差法超聲流量計,超聲流量計,流量計 日期：2012-9-19 8:27:07
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時差法超聲流量計是由超聲流量傳感器和變送器構成，種類和規格頗多。口徑范圍25-
5000mm，甚至更大；精確度0.25%—2%（因廠家和型號而有所不同）
1. 傳感器
關于超聲流量傳感器在本章第二節中已做了簡要介紹。時差法所采用的形式頗多，習慣
上可以分為便攜式和固定式，見表1。表中所列為各種傳感器使用的方式。用何種方式由現
場條件和要求而定，追求精確度應選擇多道標準管段型傳感器（直徑2m以上的管道使用夾
裝式或插入式傳感器均比較合適）。超聲換能器使用的工作頻率1～2MHz者居多。
表1 感器的幾種型式
2．轉換器
時差法超聲流量計轉換器的硬件構成可如圖1所示來表示。它由微處理器和控制單元、發
射單元、接收單元、鍵盤和顯示單元組成。
微處理器系統是中央控制單元和數據處理單元在軟件支持下控制工作程序，并進行數據處
理，完成各種運算、補償、定標等。其還能進行在線自診斷，用來檢查故障的部位。發射電
路的原理如圖所示。發射單元主要是有一個平衡電容放電電路，高速可控硅作為充電元件，
控制發射功率和脈寬。所產生的高壓發射脈沖經切換電路的開關傳給指定的換能器。發射的
周期和脈寬視管徑大小而異，周期為lOms左右，脈沖越窄越好，發射電壓達數百伏。當對面
的換能器收到聲脈沖信號以后，經切換電路的開關，就進入了接收單元，如圖2所示。信號首
先被前置放大器放大后，通過一個中心頻率為1MHz、帶寬為數十千赫茲的帶通濾波器，再次
被可調增益放大器放大后，進入檢波器。檢波器實際上是一種比較器，將高于一定幅度的電壓
信號轉化為數字脈沖信號，作為計時的停止指令，隨后進行逆向聲傳播時間測量。這一過程不
斷地交替進行。
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圖1 時差法超聲流量計方框圖
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圖2 發射單元方框圖
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