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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(guī)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(jié)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(xiàn)
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(fā)
射單元、接收單元、鍵盤和顯示單元組成。
微處理器系統(tǒng)是中央控制單元和數(shù)據(jù)處理單元在軟件支持下控制工作程序，并進行數(shù)據(jù)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(fā)射電
路的原理如圖所示。發(fā)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(fā)射功率和脈寬。所產生的高壓發(fā)射脈沖經(jīng)切換電路的開關傳給指定的換能器。發(fā)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(fā)射電壓達數(shù)百伏。當對面
的換能器收到聲脈沖信號以后，經(jīng)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(shù)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(shù)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(fā)射單元方框圖
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