超聲波液位計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)
超聲波流量計(jì)是一種非接觸式儀表，它既可以測(cè)量大管徑的介質(zhì)流量也可以用于不易接觸和觀察的介質(zhì)的測(cè)量。它的測(cè)量準(zhǔn)確度很高，幾乎不受被測(cè)介質(zhì)的各種參數(shù)的干擾，尤其可以解決其它儀表不能的強(qiáng)腐蝕性、非導(dǎo)電性、放射性及易燃易爆介質(zhì)的流量測(cè)量問(wèn)題。
缺點(diǎn)
現(xiàn)今所存在的缺點(diǎn)主要是可測(cè)流體的溫度范圍受超聲波換能鋁及換能器與管道之間的耦合材料耐溫程度的限制，以及高溫下被測(cè)流體傳聲速度的原始數(shù)據(jù)不全。目前我國(guó)只能用于測(cè)量200℃以下的流體。另外，超聲波流量計(jì)的測(cè)量線路比一般流量計(jì)復(fù)雜。這是因?yàn)椋话愎I(yè)計(jì)量中液體的流速常常是每秒幾米，而聲波在液體中的傳播速度約為1500m/s左右，被測(cè)流體流速(流量)變化帶給聲速的變化量也是10－3數(shù)量級(jí)．若要求測(cè)量流速的準(zhǔn)確度為1%，則對(duì)聲速的測(cè)量準(zhǔn)確度需為10-5～10-6數(shù)量級(jí)，因此有完善的測(cè)量線路才能實(shí)現(xiàn)，這也正是超聲波流量計(jì)只有在集成電路技術(shù)迅速發(fā)展的前題下才能得到實(shí)際應(yīng)用的原因。
超聲波流量計(jì)由超聲波換能器、電子線路及流量顯示和累積系統(tǒng)三部分組成。超聲波發(fā)射換能器將電能轉(zhuǎn)換為超聲波能量，并將其發(fā)射到被測(cè)流體中，接收器接收到的超聲波信號(hào)，經(jīng)電子線路放大并轉(zhuǎn)換為代表流量的電信號(hào)供給顯示和積算儀表進(jìn)行顯示和積算。這樣就實(shí)現(xiàn)了流量的檢測(cè)和顯示。
超聲波流量計(jì)常用壓電換能器。它利用壓電材料的壓電效應(yīng)，采用適出的發(fā)射電路把電能加到發(fā)射換能器的壓電元件上，使其產(chǎn)生超聲波振勸。超聲波以某一角度射入流體中傳播，然后由接收換能器接收，并經(jīng)壓電元件變?yōu)殡娔?，以便檢測(cè)。發(fā)射換能器利用壓電元件的逆壓電效應(yīng)，而接收換能器則是利用壓電效應(yīng)。
超聲波流量計(jì)換能器的壓電元件常做成圓形薄片，沿厚度振動(dòng)。薄片直徑超過(guò)厚度的10倍，以***振動(dòng)的方向性。壓電元件材料多采用鋯鈦酸鉛。為固定壓電元件，使超聲波以合適的角度射入到流體中，需把元件故人聲楔中，構(gòu)成換能器整體(又稱探頭)。聲楔的材料不僅要求強(qiáng)度高、耐老化，而且要求超聲波經(jīng)聲楔后能量損失小即透射系數(shù)接近1。常用的聲楔材料是有機(jī)玻璃，因?yàn)樗该鳎梢杂^察到聲楔中壓電元件的組裝情況。另外，某些橡膠、塑料及膠木也可作聲楔材料。

當(dāng)超聲波在不均勻流體中傳送時(shí)，聲波會(huì)產(chǎn)生散射。流體與發(fā)送器間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，發(fā)送的聲波信號(hào)和被流體散射后接收到的信號(hào)之間會(huì)產(chǎn)生多普勒頻移。多普勒頻移與流體流速成正比。在單通道多普勒血液流量計(jì)中，發(fā)送器間隔地發(fā)送聲脈沖信號(hào)，在兩個(gè)聲脈沖間隔的時(shí)間中，接收從血管壁和血管內(nèi)紅血球反射回來(lái)的聲脈沖信號(hào)。采用控制線路選擇給定距離處的紅血球反射信號(hào)，通過(guò)比較后得到多普勒頻移，它與血液流速成正比。在已知血管橫截面時(shí)可得到血液流量。
超聲波流量計(jì)是一種體積流量計(jì)，借助液體中的顆?；驓馀萃瓿蓽y(cè)量。超聲波流量計(jì)非常適合測(cè)量污水處理或任何導(dǎo)電性或含水性污濁液體的流量。超聲波流量計(jì)通常不適用于蒸餾水或飲用水。用于潔凈液體應(yīng)用中時(shí)需要進(jìn)行曝氣處理。超聲波流量計(jì)還非常適合于具有低壓降、化學(xué)相容性和低維護(hù)需求的應(yīng)用。

超聲波流量計(jì)應(yīng)用越來(lái)越廣泛，尤其是以下行業(yè)：
一、水行業(yè)
1、自來(lái)水廠
在測(cè)量常見(jiàn)的管道尺寸時(shí)，由于超聲波流量計(jì)比磁感應(yīng)式流量計(jì)性價(jià)比更高，在持續(xù)運(yùn)作的同時(shí)進(jìn)行翻新，不必額外的管道和工程工作，既能且無(wú)磨損的流量測(cè)量數(shù)據(jù)，還能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的流量控制，并且可以從外部進(jìn)行測(cè)量，無(wú)需直接接觸飲用水，更加潔凈衛(wèi)生。
2、污水處理廠
用超聲波流量計(jì)處理污水時(shí)，選擇用外夾式測(cè)量能與介質(zhì)無(wú)接觸無(wú)磨損，所以幾乎不需要進(jìn)行維護(hù)。安裝時(shí)整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)無(wú)需破開(kāi)管道，無(wú)需停工，也無(wú)需重型設(shè)備和大量人員，單人便能完成安裝，十分方便。
二、油氣行業(yè)
油氣行業(yè)十分注重安全性，超聲波流量計(jì)能在幾乎不影響管道和完全不影響管道內(nèi)油類的同時(shí)，對(duì)流量、流速和累積量進(jìn)行地測(cè)量，并且還附帶開(kāi)關(guān)閥門次數(shù)、監(jiān)測(cè)流動(dòng)和報(bào)警功能。
三、能源行業(yè)
區(qū)域供暖時(shí)為了更加有效地利用已使用過(guò)的一次性能源，就會(huì)用到超聲波流量計(jì)，測(cè)量簡(jiǎn)單，安裝容易，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，安全可靠，并且安裝簡(jiǎn)單成本低。
四、建筑行業(yè)
超聲波流量計(jì)在建筑能量?jī)?yōu)化中能夠通過(guò)控制建筑物內(nèi)的暖氣和冷氣流量幫助有效減少總體能耗、提高暖通空調(diào)系統(tǒng)的性能、減少運(yùn)營(yíng)成本、提高建筑質(zhì)量和認(rèn)證評(píng)級(jí)、提高能源效率，并且安裝十分簡(jiǎn)單，對(duì)安裝環(huán)境幾乎無(wú)限制，能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，測(cè)量數(shù)據(jù)穩(wěn)定，日常維護(hù)簡(jiǎn)單。
五、化工行業(yè)
超聲波流量計(jì)可以在化工行業(yè)中擁有不受限的設(shè)備利用率和過(guò)程控制，并且能十分、安全的多功能流量測(cè)量。為了降低腐蝕和磨損，僅需安裝在塑料管的外部，不會(huì)造成與內(nèi)部物質(zhì)的接觸和摩擦，所以不會(huì)侵蝕介質(zhì)，也不會(huì)對(duì)管道系統(tǒng)造成任何影響，過(guò)程中無(wú)需中斷任何操作。
六、制藥行業(yè)
在制藥行業(yè)中，需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各種高純水系統(tǒng)中的流速，重要的就是清潔度。超聲波傳感器能夠安裝在管道外部，并且支持各種材質(zhì)甚至?xí)r軟管，所以不會(huì)污染流動(dòng)介質(zhì)，衛(wèi)生，并且安裝十分簡(jiǎn)單，成本低廉，無(wú)需停工，就能提供的測(cè)量數(shù)據(jù)。
七、食品行業(yè)
在食品行業(yè)會(huì)需要測(cè)量液體的流量，同樣的衛(wèi)生要求是重中之重。外夾式的超聲波流量計(jì)從原理到安裝都能滿足衛(wèi)生要求，同時(shí)捕捉到低流量并對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的熱能使用情況測(cè)量統(tǒng)計(jì)。
八、清洗行業(yè)
在清洗行業(yè)，需要用到大量的超純水、純水和清洗劑，因此就需要用超聲波流量計(jì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和計(jì)量。不僅有數(shù)字顯示、的電信號(hào)輸出，還能簡(jiǎn)單方便地連接PLC中控電腦，檢測(cè)生產(chǎn)全過(guò)程。
九、電力行業(yè)
在電力行業(yè)中，需要用超聲波流量計(jì)對(duì)冷卻循環(huán)水和化學(xué)水車間的用水進(jìn)行測(cè)量。由于配備了耐高溫的傳感器，因此能夠非常地流量測(cè)量，進(jìn)行熱量統(tǒng)計(jì)，并且安裝簡(jiǎn)單，可以說(shuō)是簡(jiǎn)單安全的測(cè)量方式！

外夾式超聲波流量計(jì)可以測(cè)量滿管的液體流量計(jì)，隔爆兼本質(zhì)安全型，可測(cè)量的介質(zhì)：飲用水、河水、海水、地下。它具有精度高、重復(fù)性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耐高壓、測(cè)量范圍寬、體積小、重量輕、壓力損失小、壽命長(zhǎng)、操作簡(jiǎn)單、維修方便等優(yōu)點(diǎn)，用于封閉管道中測(cè)量低粘度、無(wú)強(qiáng)腐蝕性、清潔液體的體積流量和累積量。
本安型超聲波流量計(jì)是一種非接觸式儀表，它既可以測(cè)量大管徑的介質(zhì)流量也可以用于不易接觸和觀察的介質(zhì)的測(cè)量。它的測(cè)量準(zhǔn)確度很高，幾乎不受被測(cè)介質(zhì)的各種參數(shù)的干擾，尤其可以解決其它儀表不能的強(qiáng)腐蝕性、非導(dǎo)電性、放射性及易燃易爆介質(zhì)的流量測(cè)量問(wèn)題。
外夾式超聲波流量計(jì)利用了低電壓、多脈沖發(fā)射接收原理，采用雙平衡信號(hào)差分發(fā)射、接收專利技術(shù)和硬件參數(shù)無(wú)關(guān)化設(shè)計(jì)方法；通過(guò)選用國(guó)際上新的、非常的大規(guī)模集成電路和的SMD貼裝焊接工藝生產(chǎn)而成。確保每臺(tái)出廠的流量計(jì)都具有相同的性能。靈活多變的中文顯示主機(jī)滿足各種不同的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。簡(jiǎn)單方便的傳感器易于現(xiàn)場(chǎng)人員安裝維護(hù)。

工作原理
將流量計(jì)探頭與水流管道連接，當(dāng)水流發(fā)生變化使流量計(jì)超聲波信號(hào)改變，流量計(jì)通過(guò)超聲波探頭測(cè)量單元轉(zhuǎn)換為模擬量，送信號(hào)處理單元，轉(zhuǎn)換為數(shù)字量輸出。
超聲波以某一角度射入流體中傳播，然后由接收換能器接收，并經(jīng)壓點(diǎn)元件變?yōu)殡娔?，以便監(jiān)測(cè)。發(fā)射換能器利用壓電元件的逆壓 電效應(yīng)，而接收換能器則是利用壓電效應(yīng)。
外夾式礦用超聲波流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)
外夾式礦用超聲波流量計(jì)由轉(zhuǎn)換器和超聲波傳感器兩部分構(gòu)成，超聲波流量計(jì)具有穩(wěn)定性好、零點(diǎn)漂移小、測(cè)量精度高、量程比寬抗干擾性強(qiáng)等特點(diǎn)。易于安裝：外夾式流量計(jì)易于安裝且非常便攜，可節(jié)省工作時(shí)間和資源。
1.更少的維護(hù)時(shí)間，夾緊裝置不與被測(cè)材料接觸，也沒(méi)有活動(dòng)部件，從而大大增加了使用壽命。它們也不受傳感器堆積的影響，可以在危險(xiǎn)或腐蝕性材料上使用，而無(wú)需任何額外的預(yù)防措施。
2.方便校準(zhǔn)：由于拆卸起來(lái)非常容易，因此可以相對(duì)快速地重新校準(zhǔn)外夾式設(shè)備。這導(dǎo)致更低的維護(hù)成本和更可靠的測(cè)量。
3.無(wú)壓力損失：將儀表安裝在管壁的外部可消除在線測(cè)量中可能出現(xiàn)的壓力損失問(wèn)題。
將流量計(jì)探頭與水流管道連接，當(dāng)水流發(fā)生變化使流量計(jì)超聲波信號(hào)改變，流量計(jì)通過(guò)超聲波探頭測(cè)量單元轉(zhuǎn)換為模擬量，轉(zhuǎn)換為數(shù)字量輸出。

超聲波流量計(jì)測(cè)量原理
超聲波流量計(jì)采用時(shí)差式測(cè)量原理:一個(gè)探頭發(fā)射信號(hào)穿過(guò)管壁、介質(zhì)、另一側(cè)管壁后，被另一個(gè)探頭接收到，同時(shí)，二個(gè)探頭同樣發(fā)射信號(hào)被個(gè)探頭接收到，由于受到介質(zhì)流速的影響，二者存在時(shí)間差Δt，根據(jù)推算可以得出流速V和時(shí)間差Δt之間的換算關(guān)系V=(C2/2L)×Δt，進(jìn)而可以得到流量值Q。
超聲波流量計(jì)可作非接觸測(cè)量，無(wú)需停流截管安裝，這是超聲波流量計(jì)所具有的特優(yōu)點(diǎn)，因此可作移動(dòng)性測(cè)量即便攜式，適用于管網(wǎng)流動(dòng)狀況評(píng)估測(cè)定。安裝方便費(fèi)用低且不影響正常生產(chǎn)。超聲波流量計(jì)為無(wú)流動(dòng)阻擾測(cè)量，無(wú)額外壓力損失，可測(cè)量非導(dǎo)電性液體，是水廠和污水處理計(jì)量?jī)x表，是對(duì)電磁流量計(jì)的一種補(bǔ)充。超聲波流量計(jì)的儀表系數(shù)可從實(shí)際測(cè)量管道及聲道幾何尺寸計(jì)算求得的，可采用干法標(biāo)定。