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)?，一般工業(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?，可以觀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。

超聲波流量計(jì)主要由超聲波發(fā)生器、超聲波接收器、電子線路、流量顯示、累積系統(tǒng)幾大部分構(gòu)成。其中，超聲波發(fā)生器主要用于產(chǎn)生超聲波并將其發(fā)射到流體中;超聲波接收器主要用于接受通過流體后的超聲波;超聲波被接收到后經(jīng)電子線路的放大、轉(zhuǎn)換等處理后以電信號(hào)的形式將流量傳送給顯示屏并將結(jié)果顯示出來;累積系統(tǒng)完成流量的累加計(jì)算。
超聲波流量計(jì)通過檢測(cè)流體流動(dòng)對(duì)超聲波產(chǎn)生的影響來對(duì)液體流量進(jìn)行測(cè)量，其利用的是“時(shí)差法”。，使用探頭1發(fā)射信號(hào)，信號(hào)穿過管壁1、流體、管壁2后被另一側(cè)的探頭2接收到;在探頭1發(fā)射信號(hào)的同時(shí)探頭2也發(fā)出同樣的信號(hào)，經(jīng)過管壁2、流體、管壁1后被探頭1接收到;由于流速的存在使得兩時(shí)間不等，存在時(shí)間差，因此根據(jù)時(shí)間差便可求得流速，進(jìn)而得到流量值。

超聲波流量計(jì)應(yīng)用越來越廣泛，尤其是以下行業(yè)：
一、水行業(yè)
1、自來水廠
在測(cè)量常見的管道尺寸時(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)無接觸無磨損，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)無需破開管道，無需停工，也無需重型設(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)境幾乎無限制，能夠?qū)崿F(xiàn)無運(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，過程中無需中斷任何操作。
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，可以說是簡(jiǎn)單安全的測(cè)量方式！

超聲波流量計(jì)的特點(diǎn)
超聲波流量計(jì)是一種非接觸式流量測(cè)量?jī)x表，相對(duì)于傳統(tǒng)流量計(jì)而言，它主要具有一下特點(diǎn):
①可作非接觸測(cè)量。 夾裝式超聲波流量計(jì)無需停流截管安裝，只要在管道外部安裝換能器即可，為無流動(dòng)阻撓測(cè)量，無額外壓力損失，這是超聲波流量計(jì)在工業(yè)用流量?jī)x表中具有的特優(yōu)點(diǎn)。
②適用于大型圓形管道和矩形管道， 原理上不受管徑限制，通用性好，同一儀表可以測(cè)量不同管徑的管道流量，使用時(shí)不必嚴(yán)格考慮管材和壁厚，且其造價(jià)基本上與管徑無關(guān)，更適合于大管徑、大流量的場(chǎng)合。
③對(duì)介質(zhì)幾乎無要求。只要能傳播聲波的流體皆可用超聲波流量計(jì)測(cè)量流量，
因而適用于多種流體，除了水、石油等常見流體外，尤其適用于其他方法不便測(cè)量的情況，例如高溫高壓、腐蝕性液體、高粘度液體或氣體等;而它可測(cè)量非導(dǎo)電性液體，在無阻撓流量測(cè)量方面是對(duì)電磁流量計(jì)的一種補(bǔ)充。

超聲波流量計(jì)在安裝之前應(yīng)了解現(xiàn)場(chǎng)情況，包括：
1、安裝傳感器處距主機(jī)距離為多少:
2、管道材質(zhì)、管壁厚度及管徑
3、流體類型、是否含有雜質(zhì)、氣泡以及是否滿管:
4、流體溫度:
5、安裝現(xiàn)場(chǎng)是否有干擾源(如變頻、強(qiáng)磁場(chǎng)等)↓
6、主機(jī)安放處四季溫度:
7.使用的電源電壓是否穩(wěn)定:
8.是否需要遠(yuǎn)傳信號(hào)及種類:
根據(jù)以上提供的現(xiàn)場(chǎng)情況，廠家可針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行配置，必要情況下也可特制機(jī)型。

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)殡娔埽员惚O(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，而無需任何額外的預(yù)防措施。
2.方便校準(zhǔn)：由于拆卸起來非常容易，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)的測(cè)量原理
外夾式或者管段式超聲波流量?jī)x表是以“時(shí)差法”為原理，測(cè)量圓管內(nèi)液體流量的儀表。它采用了的多脈沖技術(shù)、信號(hào)數(shù)字化處理技術(shù)及糾錯(cuò)技術(shù)，使流量?jī)x表更能適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境，計(jì)量更方便、經(jīng)濟(jì)、準(zhǔn)確。產(chǎn)品達(dá)到國內(nèi)外水平，可廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、電力、給排水等領(lǐng)域。