简述超声波流量计频差法测量原理

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天然气超声波流量计产品特点：
（1）可用于各种工业气体流量测量。
（2）管道一体式，安装简便快速，无压损。采用全钛合金探头，测量化学腐蚀性介质不再是问题。
（3）仪表操作简单，菜单结构简明易用。通过MT-view软件，可以传输数据到pc中，直观分析测量结果和数据管理。软件的图形界面非常友好，易于操作。
（4）测量各种工业气体如天然气、氮气、氧气、空气、氢气、氩气、氦气、乙烯、丙烷等
天然气超声波流量计技术参数：
（1）流速范围0.6~23m/s
（2）灵敏度0.003m/s
（3）重复性0.2%读数
（4）准确度等级1.0级
（5）供电：24vdc
(简述超声波流量计频差法测量原理)

现以北京中航科仪测控技术有限公司生产的CCS系列的超声波流量计来进行举例：
一、CCS超声波流量计的工作原理及分类超声波流量计是一种利用超声波脉冲来测量流体流量的速度式流量仪表，如果在现场配以温度、压力仪表，经过密度补偿，还可以求得质量流量。当超声波在流动的介质中传播的时候，相对于固定的坐标系统而言（如管道中的管壁），其声波的某些声学特性与静止介质中的声特性是不同的，在其基础上又叠加上了流体的流速信息，因而根据超声波某些声学特性随流速的变化就可以求出介质的流速。
超声波流量计根据测量原理的不同，种类较多，大致可以分为以下几类：1.传播速度法（时差法、相位差法和频差法）2.多普勒法3.相关法4.波束偏移法等。但是目前*常采用的测量方法主要有两类：时差法和多普勒效应法。
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传感器的安装：安装环用螺丝将传感器固定在安装环上安装卡子可以将传感器固定在小直径(<30cm)的管道上将安装环放入管道输送管或者防护带可以起保护电缆的作用便于拆卸的安装方式AV探头控制器L型支撑架SIGMA流量计的优缺点：多普勒原理测量流速，准确可靠。可电池供电、现场供电，应对各种情况数据存储在数据记录仪中，没有显示屏显示，可把数据下载到电脑中查看。由于探头浸没在污水中，污水中的化学物质、颗粒物以及纤维等可能会腐蚀或覆盖仪器，影响测量，需要较大的维护量由于探头安装在污水管道内，不易拆卸，适合固定安装，但不适合经常拆卸的场合。超声波明渠流量计超声波明渠流量计U53型超声波明渠流量计采用脉冲超声波回波技术，通过测量明渠的液位高度，再经仪表内部的微处理器运算得到流量。由于是非接触测量，能在较恶劣的环境中应用。超声波传感器在微机控制下，发射和接收超声波，根据公式：h1=k1·C·(t1+t2)/2计算出超声传感器距被测液面的距离h1，从而得到液位高度h2；再根据流量计算公式：Q=K·h2n即可得到液体流量。超声波明渠流量计的安装技术参数（1）*测量范围：液位：0.25～6米，温度：-40～80℃（流速/流量测定范围由堰/槽尺寸和液位决定）（2）*精度：1mm（3）*测量原理：非接触超声波测量液位，根据仪器内部的液位与流量计算公式自动计算流量；（4）环境温度：0~60℃；（5）电缆：专用电缆，10米；电缆最长30米。(6)防护等级：IP68(7)传感器安装方式：螺纹安装方式，明渠上或池边托架悬臂安装槽式流量计安装要求①要有一段截面积不变的直渠道。在急弯道或与支路汇合产生局部混合流动时，至少要有5～10倍喉宽长度的直渠道，尽可能更长些。②渠道与槽本体连接部位底平面要有1：4斜率，侧壁要有曲率半径为2倍以上最大流量水位高度的曲面，或与中心线成45°倾斜的平面。③如渠道某处产生水力学水跃现象时，槽体应远离该处，至少应装在有30倍最大流量水位高度距离的下游。④为改善流动条件，可在水位测量点上游10倍最大流量水位高度的距离设置整流板。⑤设置槽体后渠道上游水位升高，注意防止水溢出渠道，必要时按现场条件挖深渠道或加高渠侧壁。U53明渠流量计的优缺点：1、探头安装简便，维护和拆卸均很简单。2、探头不接触污水，维护量小，可适应恶劣环境。3、数据可现场查看，也可由存储卡读出。4、流量数据由液位数据换算，数据准确性容易受槽体构建、水中杂质过多等因素影响。5、需要改造排水管渠为制定形状，安装施工量大。6、必须现场供电各种应用情况FLO-DARSIGMA920U53可测量非满管（圆管、蛋形管或其它异形管）流量满足，非常适合满足，非常适合满足可测量满管（圆管、蛋形管或其它异形管）流量增加配置满足满足，非常适合不满足封闭管路测量不满足不满足不满足可测量渠道（圆形渠、矩形渠或其它异形渠）流量满足，非常适合满足，非常适合满足可测量天然的河、溪流量部分满足，河、渠宽度超过6米数据准确性降低不满足满足，但需土建工程量大可测量污水排放渠道或管道（下水道）流量满足，非常适合满足，非常适合不很合适可测量正向和反向流速和流量水流逆向依然可测量，但是数据上无法分辨是否逆流，因为数据不显示负号满足不满足传感器可在恶劣的现场和污水水质下长期工作满足，非常适合不很适合满足，非常合适流速双向测量水流逆向依然可测量，但是数据上无法分辨是否逆流，因为数据不显示负号满足不满足精度0.5%优于一般要求2%-水深范围最大液位支持6.1米最大液位支持2米最大支持6米液位分辨率：2mm满足满足满足液位精度±1%或±0.25cm满量程的±0.25%，或测量值的±2.1%1mm谢谢**TheParshallflumewasoriginallydevelopedformonitoringirrigationflows.Itcanbeformedfrommanydifferentmaterials.Thistypeofflumeiscommonlyinstalledinwastewatertreatmentplantsforflowmonitoring.TheParshallflumehasperformedwellintheselocationsbecauseofaccurateresultsandlowmaintenancerequirements.Becausethec
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汪伟;基于可变阈值过零检测的气体超声波流量计信号处理方法与实现[D];合肥工业大学;2015年
崔巍;特定流体流量的超声多普勒法测量技术研究[D];延安大学;2015年
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2.满足气体超声波流量计的安装要求。气体超声波流量计的安装要求已在产品说明书中写明，气体超声波流量计测量的是气体流速，对流量计本体与上下游直管段安装的同心度要求很高，因此要求施工单位在安装时一定要严格执行安装规定，以达到要求的同心度。
3.定期对流量计进行清洗。如果天然气中夹带的固体杂质和液体附着在流量计表体内壁或传感器表面达到了一定程度，将会影响到流量计的计量精度，这就需要及时进行清洗。
(简述超声波流量计频差法测量原理)

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