超聲波流量概況
發(fā)布時間:2021-05-29 00:39:53
1958年,A.L.herdrich等人發(fā)明了折射式超聲波探頭,以消除管壁中聲波混合回波引起的相位畸變,為換能器管夾的安裝提供了理論依據(jù)。
超聲多普勒流量計也誕生于這一時期。1963年,日本東京經(jīng)濟株式會社(Tokyo Keiki)等將超聲波流量計引入工業(yè)應(yīng)用,但由于電路的復(fù)雜性,超聲波流量計并沒有占據(jù)穩(wěn)固的地位。
20世紀70年代以后,隨著集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展和高性能鎖相技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用,實用超聲流量計得到了迅速的發(fā)展。
到上世紀90年代初,超聲波流量計在日本、美國、西歐等地區(qū)的銷量已占流量計的4%~9%。
20世紀90年代中期,全球超聲波流量計年銷售額約為3.6萬臺,2000年超聲波流量計銷售額達到2.4億美元,2005年以前,超聲波流量計的銷售額將以年均15.3%
速度快速增長,超聲波流量計在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著越來越重要的作用。在電力、供水、煤礦、環(huán)保、石油、化工、冶金、醫(yī)藥、海洋、河流等各種計量試驗中都能看到,在一定范圍內(nèi)取代了傳統(tǒng)的電磁流量計和差壓流量計。超聲波流量計是一個很有前途的方向。
改進現(xiàn)有的流量測量系統(tǒng)或開發(fā)新的流量測量手段將給行業(yè)帶來巨大的效益。在這方面,超聲波流量計、文丘里管流量計和層析成像技術(shù)將是三個有前途的領(lǐng)域。
在科學(xué)實驗和工業(yè)生產(chǎn)中,需要對各種介質(zhì)、工質(zhì)和原料、各種原料的配比和混合進行測量和控制。
為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量和單位的經(jīng)濟核算,對生產(chǎn)中涉及的各種物料都要進行準(zhǔn)確的計量和控制,同時也要及時反映單位周期的體積和流量。簡而言之,測量不是為了測量,測量的目的很明確,即控制生產(chǎn)過程
對于超聲波流量計,當(dāng)流動介質(zhì)在管道中流動時,與管道中的固定坐標(biāo)系(如管壁)相比,超聲波在靜態(tài)介質(zhì)中的傳播速度不同,其變化值與介質(zhì)速度有關(guān)。因此,可以根據(jù)超聲波速度的變化來計算介質(zhì)的流速用于流量測量的儀器種類繁多,超聲波檢測是其中*重要的方法之一。
當(dāng)超聲波在流動介質(zhì)中流動時,也可以根據(jù)超聲波在流體中的多普勒效應(yīng)來計算介質(zhì)的流速,因此,根據(jù)其他已知參數(shù)如管徑
來計算流體的瞬時流量和累積流量,超聲測量液氣流量的研究和應(yīng)用已有幾十年的歷史。
1928年,法國研制出世界上**臺超聲波流量計,隨后美國、意大利等國也有人開始研究,但僅限于相位差法,進展甚微。
1955年,航空燃油流量計**采用聲循環(huán)法超聲波流量計,隨后出現(xiàn)了基于時差法和波束偏移法的超聲波流量計。