超聲波流量計是一種新型流量計，它分為能動型和被動型兩大類。能動型根據工作原理不同又可分為速度差法（超聲波在順流與逆流中傳播速度之差與介質流速有關)、射束位移法（在流體中傳播的超聲波束會因流體的流動而產生偏移，此方法宜測高速流體的流量，準確度較低）和都卜勒效應法（對液體中心的懸浮物連續發射超聲波，測量與流束有關的反射波的頻率移動。此方法適用於液體中含有大量異物和氣泡等的場合）。
被動型是測量流動產生的聲音，也叫聽音法。本節簡要介紹速度差法。
一、超聲波概述
超聲波是一種機械波，是機械振動在媒質中的傳播過程。20khz以上頻率的機械波稱為超聲波，其波長較短，近似直線傳播，在固體和液體媒質內衰減比電磁波小，能量容易集中，可形成較大強度，產生劇烈振動，並能引起很多特殊作用。
用來發射和接收超聲波的裝置稱為超聲波換能器，超聲波換能器可分為發射換能器和接收換能器兩大類。發射換能器是使其他形式的能量轉換為超聲波的能量，而接收換能器是使超聲波的能量轉換為其他形式易於檢測的能量。
流量測量中常採用壓電換能器，製作壓電換能器的材料有壓電單晶體（如石英）和多晶壓電陶瓷（如鈦酸鋇壓電陶瓷、鋯鈦酸鉛壓電陶瓷等）。
壓電片的振動方式有薄片的厚度振動、縱片的長度振動及橫片的長度振動等。
二、超聲波流量計原理
超聲波在順流與逆流中傳播速度之差與介質流速有關，測得介質流速即可得出流量。超聲波在順、逆流中傳播情況如圖5-16所示。測定傳播速度差的方法很多，主要有時間差、 相位差和頻率差等方法。
超聲波在管壁間的傳播軌跡如圖5 - 17所示。
三、流量公式
1-時間差法
設靜止流體中的聲速為c，流體流速為w，流體靜止時超聲軌跡與管道軸線之間的夾角為θ,管道直徑為d，則
(1)順流傳播時間為
(2)逆流傳播時間為
式中t —超聲波在管壁內和電脈衝訊號在電路中傳輸所產生的滯後時間的總和。
(3)時間差
即 (4)流量公式
存在的問題：①聲速c受介質溫度、密度等變化的影響，且聲速的溫度係數並非常數。 當聲速變化時，由此產生的流量測量的相對誤差將等於聲速相對誤差的兩倍；②時間差ar 的數量級很小。
例如 d=300mm，v =1. 33m/s, c =1500m/s, θ=20°時，t=1×10-6s。如果要保證1%的準確度，則要求測量時間差t達到0.
01μs的準確度，所以對電子線路的要求很高，並且限制了測量流速的下限。
時間差法超聲波流量計原理如圖5 - 18所示。
2. 相位差法.
如果換能器發射連續超聲波或者發射週期較長的脈衝波列，則在順流和逆流發射時接收到的訊號之間就產生了相位差φ=ωt，而ω=2πf，則流速公式為
式中ω— 角頻率；
φ— 順流和逆流發射時接收到的超聲波訊號之間的相位差。
可見相位差和頻率成正比，頻率越高，測量的靈敏度也越高。採用相位差法可以消除聲速的影響。
3.頻率差法
在管壁的斜對面固定兩個超聲波換能器，並兼作超聲波傳送和接收單元。由一側的換能器產生的超聲波脈衝依次穿過管壁、流體、管壁為另一側的換能器所接收，並轉換為電脈衝，經放大後再用此電脈衝來激發對面的換能器，形成單環自激振盪，振盪週期由超聲波在流體中的順流傳播速度決定。週期的倒數即單環頻率。
一定時間間隔以後，切換電路使發射換能器切換成接收換能器，接收換能器切換成發射換能器，測出取決於超聲波在逆流中傳播速度的單環頻率。如此迴圈交替地測出f1、f2。
式中f1、f2 — 超聲波在順流和逆流中傳播的頻率；
v — 流體平均流速。
當d、θ、τ、c為常數時，頻率差f與流體平均流速成線性關係，因此，只要測出頻率差即可得到流量。由於τ很小，在大口徑管道中括號內的第二項可忽略，去掉滯後時間τ後可得
體積流量qv與頻率差f的關係為
式中k — 流量修正係數，可查表；
f0——超聲波基準頻率。
超聲波流量計屬於非接觸式測量儀表，對流體流動無干擾，無阻力，不產生壓力損失； 受介質物理性質的限制比較少，適應性較強。它可用於高溫、高壓、防爆、強腐蝕性、黏性、非導電、渾濁度大的液體的流量測量，而且準確度高；量程比較寬，可達5: 1;輸出與流量之間為線性；安裝方便。
只要將管外壁打磨光，擦上矽油，使其接觸良好即可。其缺點是當液體中含有氣泡或有雜訊時，會影響聲波傳播；結構複雜，成本高。
超聲波流量計實際測定的是流體速度，它將受速度分布不均的影響，故要求變送器前後分別有10d和5d的直管段長度。
超聲波流量計的工作原理
超聲波在流動的流體中傳播時就載上流體流速的資訊。因此通過接收到的超聲波就可以檢測出流體的流速，從而換算成流量。根據檢測的方式，可分為傳播速度差法 都卜勒法 波束偏移法 雜訊法及相關法等不同型別的超聲波流量計。超聲波流量計是近十幾年來隨著積體電路技術迅速發展才開始應用的一種 非接觸式儀表，適於測量不易...
超聲波流量計探頭的安裝方法
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超聲波流量計快速測量方法
簡易現場安裝指南 1.管道外徑 2.管壁厚度 3.管道材質 4.襯材引數 如有的話，可包括襯裡厚度和襯材聲速 5.流體型別 6.探頭型別 因為主機可支援多種不同探頭，如m1型感測器 7.探頭安裝方式 dn300以上z法安裝，dn300以下v法安裝 上述引數條件的輸入步驟一般遵循下列快速設定步驟順序 ...