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時(shí)差法超聲流量計(jì)的基本構(gòu)成和主要技術(shù)性能
關(guān)鍵字：時(shí)差法超聲流量計(jì),超聲流量計(jì),流量計(jì) 日期：2012-9-19 8:27:07
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時(shí)差法超聲流量計(jì)是由超聲流量傳感器和變送器構(gòu)成，種類(lèi)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(hào)而有所不同）
1. 傳感器
關(guān)于超聲流量傳感器在本章第二節(jié)中已做了簡(jiǎn)要介紹。時(shí)差法所采用的形式頗多，習(xí)慣
上可以分為便攜式和固定式，見(jiàn)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(chǎng)條件和要求而定，追求精確度應(yīng)選擇多道標(biāo)準(zhǔn)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(zhuǎn)換器
時(shí)差法超聲流量計(jì)轉(zhuǎn)換器的硬件構(gòu)成可如圖1所示來(lái)表示。它由微處理器和控制單元、發(fā)
射單元、接收單元、鍵盤(pán)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(jìn)行數(shù)據(jù)處
理，完成各種運(yùn)算、補(bǔ)償、定標(biāo)等。其還能進(jìn)行在線自診斷，用來(lái)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(gè)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(chǎn)生的高壓發(fā)射脈沖經(jīng)切換電路的開(kāi)關(guān)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(dá)數(shù)百伏。當(dāng)對(duì)面
的換能器收到聲脈沖信號(hào)以后，經(jīng)切換電路的開(kāi)關(guān)，就進(jìn)入了接收單元，如圖2所示。信號(hào)首
先被前置放大器放大后，通過(guò)一個(gè)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(diào)增益放大器放大后，進(jìn)入檢波器。檢波器實(shí)際上是一種比較器，將高于一定幅度的電壓
信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字脈沖信號(hào)，作為計(jì)時(shí)的停止指令，隨后進(jìn)行逆向聲傳播時(shí)間測(cè)量。這一過(guò)程不
斷地交替進(jìn)行。
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圖1 時(shí)差法超聲流量計(jì)方框圖
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圖2 發(fā)射單元方框圖
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