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超聲波流量計的優缺點 Touch
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現今所存在的缺點主要是可測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,以及高溫下被測流體傳聲速度的原始數據不全。目前我國只能用于測量200℃以下的流體。另外,超聲波流量計的測量線路比一般流量計復雜。這是因為,一般工業計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,被測流體流速(流量)變化帶給聲速的變化量最大也是10-3數量級.若要求測量流速的準確度為1%,則對聲速的測量準確度需為10-5~10-6數量級,因此必須有完善的測量線路才能實現,這也正是超聲波流量計只有在集成電路技術迅速發展的前題下才能得到實際應用的原因。
超聲波流量計包括超聲波換能器、電子電路、流量顯示和聚集系統。超聲發射換能器將電能轉換成超聲波能量,并將其發射到身體的流動中,接收器,接收到的超聲波信號被電子電路放大,并轉換為表示電子供應顯示和集成儀器的流動。這樣可以檢測和顯示流量。
超聲流量計用于壓電式傳感器。利用壓電材料的壓電效應,利用一種合適的發射電路來增加傳感器的壓電器件的功率,使其具有超聲振動。超聲波被注入液體的某個角度,然后由傳感器接收,壓電元件被轉化為電能來檢測。該傳感器使用壓電元件的反壓電效應,而換能器則使用壓電效應。
超聲波流量計換能器的壓電元件常做成圓形薄片,沿厚度振動。薄片直徑超過厚度的10倍,以保證振動的方向性。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,構成換能器整體(又稱探頭)。聲楔的材料不僅要求強度高、耐老化,而且要求超聲波經聲楔后能量損失小即透射系數接近1。常用的聲楔材料是有機玻璃,因為它透明,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。

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