超声波流量计是通过检测流体流动对超声束(或超声脉冲)的影响来测量流量的仪器。根据信号检测原理,超声波流量计可分为传播速度差法(直接时差法、时差法、相位差法和频率差法)、波束偏移法、多普勒法、互相关法、空间滤波法和噪声法。超声波流量计有以下优点和缺点:。可与水位计连接,测量明流流量。采用超声波流量计,无需在流体中安装测量元件,因此不会改变流体的流动状态,也不会产生附加阻力。仪表的安装和维护不会影响生产管道的运行,是理想的节能型流量计。超声流量计可以测量两相介质的流量,因此可以用来测量污水流量。在电厂中,用便携式超声波流量计测量水轮机进水量和汽轮机循环水更为方便。超声波用于气体测量。管径的适用范围从2厘米到5米,从几米宽的明渠、涵洞到500米宽的河流。
缺点:被测流体的温度范围受超声波传感器铝的温度电阻和传感器与管道之间的耦合材料的限制,被测流体在高温下的声速原始数据不完整。目前在我国只能用于测量200℃以下的流体。另外,超声波流量计的测量电路比普通流量计复杂。这是因为在一般的工业测量中,液体的速度通常为几米每秒,声波在液体中的传播速度约为1500m/s,被测流体速度(流量)的变化会带来较大的声速变化,也就是10-3个数量级。如果要求声速测量精度为1%,则声速测量精度应为10-5-10-6个数量级,因此必须有完善的测量系统才能实现测量电路,这就是为什么随着集成电路技术的飞速发展,超声波流量计只能应用于实际的原因。