① 超声波的折射
超声波的折射:超声波从一种介质进入另一种介质时,由于两种介质密度不同,因而在两种介质分界面,其方向传播会发生改变:其中一部分折射入另一种介质,另一部分被反射回来。 当超声波以气体传播到固体或液体时,由于两种介质密度相差悬殊,声波几乎全部被反射,超声波物位计充分利用了这一特性。 当超声波以固体传播冲磨神到液体(或反过来)时,声波因为传播的游败介质密度相近而几乎全部折射,超声波流量计则利用了这一特性。
超声波是指任何声波或散亏振动,其频率超过人类耳朵可以听到的最高阈值20千赫。超声波由于其高频特性而被广泛应用于众多领域,比如金属探伤,工件清洗等。某些动物,如犬只、海豚、以及蝙蝠等等都有着超乎人类的耳朵,也因此可以听到超声波。亦有人利用这个特性制成能产生超声波来呼唤犬只的犬笛。
② 求超声波流量计的测量原理简介
一、定义
超声波流量计是通过检测流体流动对超声束(或超声脉冲)的作用以测量流量的仪表。
二、工作原理
超声波流量计根据对信号检测的原理可分为传播速度差法(直接时差法、时差法、相位差法和频差法)、波束偏移法、多普勒法、互相关法、空间滤法及噪声法等。
超声波流量计和电磁流量计一样,因仪表流通通道未设置任何阻碍件,均属无阻碍流量计,是适于解决流量测量困难问题的一类流量计,特别在大口径流量测量方面有较突出的优点,近年来它是发展迅速的流量计之一。
1、时差法
当超声波束在液体中传播时,液体的流动将使传播时间产生微小变化,并且其传播时间的变化正比于液体的流速,其关系符合下列表达式:
其中
θ为声束与液体流动方向的夹角
M
为声束在液体的直线传播次数
D
为管道内径
Tup
为声束在正方向上的传播时间
Tdown为声束在逆方向上的传播时间
ΔT=Tup
–Tdown
设静止流体中的声速为c,流体流动的速度为u,传播距离为L,当声波与流体流动方向一致时(即顺流方向),其传播速度为c+u;反之,传播速度为c-u.在相距为L的两处分别放置两组超声波发生器和接收器(T1,R1)和(T2,R2)。当T1顺方向,T2逆方向发射超声波时,超声波分别到达接收器R1和R2所需要的时间为t1和t2,则
t1=L/(c+u)
t2=L/(c-u)
由于在工业管道中,流体的流速比声速小的多,即c>>u,因此两者的时间差为
▽t=t2-t1=2Lu/cc
由此可知,当声波在流体中的传播速度c已知时,只要测出时间差▽t即可求出流速u,进而可求出流量Q。利用这个原理进行流量测量的方法称为时差法。此外还可用相差法、频差法等。
2、相差法原理
如果超声波发射器发射连续超声脉冲或周期较长的脉冲列,则在顺流和逆流发射时所接收到的信号之间便要产生相位差▽O,即▽O=w▽t=2wLu/cc
式中,w为超声波角频率。当测得▽O时即可求出u,进而求得流量Q。此法用测量相位差▽O代替了测量微小的时差▽t,有利于提高测量精度。但存在着声速c对测量结果的影响。
3、频差法原理
为了消除声速c的影响,常采用频差法。由前可知,上、下游接收器接受到的超声波的频率之差为▽f可用下式表示
▽f=[(c+u)/L]-[(c-u)/L]=2u/L
由此可知,只要测得▽f就可求得流量Q,并且此法与声速无关。
③ 影响超声波流量计水表准确性有哪些
你好,影响超声波水表准确度的因素有很多,例如:
影响因素1--换能器:换能器的工作稳定性直接影响到TOF时间差的计算,确保换能器发射声波的时间隔保持稳定性及声波的强度保持稳定,提前在整体性能测试前做好换能器的测试。
影响码差因素2——水汽:我们知道水汽会影响PCB的正常工作,特别是在静态水流的测量时容易造成干扰。因此,应该确保水表的防水性能达IP68。
影响因素3——电路高频信号:比较多的情况是在电路设计中迟档皮使用模拟开关等高频器件,在大流量测量时问题不大,但是转换到静态水流时就容易出现干扰,所以尽量避免高频元件大量的使用。

影响因素4--水温:水温主要是影响声波在水中的传播速率从而影响水表的零点,介质为自来水的状态下,20°C的水与70°C的水零点差异达11%左右,这个是相当大的影响;特别是对于长距离传输的大水管来讲,最好的方法就是进行温度补偿。
影蠢好响因素5--电源:目前电源造成测量异常的情况较为多,电源输出的小信号对水流的影响是比较大的。因此在选择电源时,应选择超低功耗设计的水表。
影响因素6——电路板热堆积:电路板热堆积主要是影响芯片的节温,使半导体工作异常;因此在设计好电路后需对整体做温度验证,不同温度下测试信号的输出情况,看看零点漂移及TOF稳定性有没有异常。
④ 超声波流量计检测精度影响因素有哪些
超声波流量计因测量稳定、压力损失小以及安装简便等特点使其在石油化工、冶金、电力等工程领域的应用越来越广泛。其检测原理是计算声道传播路径上的平均速度,并通过修正系数补偿的方蚂好扰式来得出管道的截面速度。然而,超声波流量计的测量精确度会受到诸多因素的影响,如输送流体的性质、管道内流体雷诺数袜仔、流量计的安装位置和声道位置等,这些参数的变化闷旦都会对超声波流量计测量时间差造成影响。
⑤ 影响超声波流量计的测量因素有哪些 该如何解决
影响条件有自身因素,如介质温度、压力、组份、介质流态,还有共模和差模干扰,最好不要把电源线和反馈信号线用一根铠甲电缆。
外界条件有振动、电磁干扰。如有不可避免的振动源,应做到不要和超声流量计的频率相同和接近。至于一楼的说的外夹式超声精度等级很低,应根据自己适用场合来选择。二楼说的振动不能解决也是有异议的,正如我上面所说的。只要是正规厂家生产的合格超声流量计,信号强度就一定能保证,这点不必担心。
⑥ 超声波流量计容易受什么干扰使测量值不准。好可以加分
变频器是高频信号产生源,
流量计受的干扰基本都是由高频干扰导致的;
一般干扰在150KHZ~100MHZ,这就要合理的选择抗干扰滤波产品;
我们公司针对该频段有专业为几家大型传感器公司定制的滤波器;
具体产品需求你可以致电上面公司销售的手机号,希望能帮上。