1、超聲波流量計工作原理

超聲波流量計由超聲波換能器、電子線路及流量顯示和累積系統3部分組成。超聲波發射換能器將電能轉換為超聲波能量，并將其發射到被測流體中，超聲波通過在流體中傳播傳輸到接收收器，接收器接收到的超聲波信號可以檢測出流體的流速，經電子線路放大并轉換為代表流量的電信號供給顯示和積算儀表進行顯示和積算。這樣就實現了流量的檢測和顯示。超聲波流量計常用壓電換能器。它利用壓電材料的壓電效應，采用適出的發射電路把電能加到發射換能器的壓電元件上，使其產生超聲波振動。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，并經壓電元件變為電能，以便檢測。發射換能器利用壓電元件的逆壓電效應，而接收換能器則是利用壓電效應。

超聲波流量計按測量原理分類有: 傳播速度差法、多普勒效應法、波束偏移法、相關法、噪聲法等等。由于傳播速度差法克服了聲波隨流體溫度變化帶來的誤差，準確度較高，所以被廣泛采用。傳播速度差法又分為:Z法(透過法)、V法(反射法)、X法(交叉法)等。

按安裝方式分類有:外夾式、插入式、管段式、便攜式。便攜式超聲波流量計主要用于對已安裝的其他流量計進行校對。

2、超聲波流量計優點

（1）超聲波流量計是一種非接觸式測量儀表，可用來測量不易接觸、不易觀察的流體流量和大管徑流量。它不會改變流體的流動狀態，不會產生壓力損失，且便于安裝。

（2）可以測量強腐蝕性介質和非導電介質的流量。

（3）超聲波流量計的測量范圍寬，測量口徑范圍從2cm～6.5m。

（4）超聲波流量計可以測量各種液體和污水流量。

（5）超聲波流量計測量的體積流量不受被測流體的溫度、壓力、粘度及密度等熱物性參數的影響。可以做成固定式和便攜式兩種形式。

（6）插入式和外夾式超聲流量計可不停產安裝和維護，無需切斷工藝管道。

（7）成本相對較低。

3、超聲波流量計缺點

（1）超聲波流量計的溫度測量范圍不高，一般只能測量溫度低于200℃的流體。

（2）抗干擾能力差。易受氣泡、結垢、泵及其它聲源混入的超聲雜音干擾、影響測量精度。

（3）直管段要求嚴格，為前10D，后5D，離泵30D的距離(D為管道內直徑)。否則離散性差，測量精度差。

（4）安裝的不確定性，會給流量測量帶來較大誤差。

（5）測量管道因結垢，會嚴重影響測量準確度，帶來顯著的測量誤差，甚至在嚴重時儀表無流量顯示。

（6）可靠性、精度等級不高(一般為1.5～2.5級左右) ，重復性差。超聲波流量計是通過測量流體速度再乘以管道內截面積來確定流量。而該流量計無法直接測量內徑和管道圓度，只能根據外徑、壁厚按標準圓估算截面積，由此帶來的不確定性已超過1%，因此精度受到限制。

（7）使用壽命短(一般精度只能保證2年)。

（8）超聲波流量計的準確度比電磁流量計的準確度低( 超聲波流量計一般為1%，而電磁流量計一般為0.5%)。

（9）影響超聲波流量計準確度的不確定因素較多( 如直管段是否足夠、管道里水的流態、管壁積垢、氣泡、溫度變化、噪聲、人為因素等) 。

（10）超聲波流量計對管道的要求非常嚴格，不能有異響，否則會影響測量誤差很大。