超聲波流量計的測量原理

　　當超聲波束在液體中傳播時(shí)，液體的流動(dòng)將使傳播時(shí)間產(chǎn)生微小變化，并且其傳播時(shí)間的變化正比于液體的流速，其關(guān)系符合下列表達式

　　其中

　　θ為聲束與液體流動(dòng)方向的夾角

　　M 為聲束在液體的直線(xiàn)傳播次數

　　D 為管道內徑

　　Tup 為聲束在正方向上的傳播時(shí)間

　　Tdown為聲束在逆方向上的傳播時(shí)間

　　ΔT=Tup –Tdown

　　設靜止流體中的聲速為c，流體流動(dòng)的速度為u，傳播距離為L(cháng)，當聲波與流體流動(dòng)方向一致時(shí)(即順流方向)，其傳播速度為c+u;反之，傳播速度為c-u.在相距為L(cháng)的兩處分別放置兩組超聲波發(fā)生器和接收器(T1,R1)和(T2,R2)。當T1順?lè )较�，T2逆方向發(fā)射超聲波時(shí)，超聲波分別到達接收器R1和R2所需要的時(shí)間為t1和t2,則

　　t1=L/(c+u) t2=L/(c-u)

　　由于在工業(yè)管道中，流體的流速比聲速小的多，即c>>u,因此兩者的時(shí)間差為▽t=t2-t1=2Lu/cc由此可知，當聲波在流體中的傳播速度c已知時(shí)，只要測出時(shí)間差▽t即可求出流速u(mài)，進(jìn)而可求出流量Q。利用這個(gè)原理進(jìn)行流量測量的方法稱(chēng)為時(shí)差法。此外還可用相差法、頻差法等。