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超声波流量计的发展

2020-02-17

  工业消费和科学实验都离不开对工质数量的理解或对各种物质(原料)配比的控制。为保证产质量量、停止经济核算,对单位时间内物料的保送量(流量)或某段时间内物料的总保送量(累积流量)要准确计量和控制,并请求能及时地发出反映流量大小的信号。流量丈量,不论是以计量为目的,或是用于过程控制,简直触及一切的范畴。流量丈量仪表品种繁多,用超声波来检测流量是其中的一种重要办法。当超声波在活动的媒质中传播时,相关于固定的坐标系统(比方管道中的管壁)来说,超声波速度与其在静止媒质中的传播速度有所不同,其变化值与媒质流速有关,因而依据超声波速度变化能够求出媒质流速。另外也能够依据超声波在流体中的多普勒效应来求媒质流速,从而依据管径等其它已知参数计算出流体的瞬时流量和累积流量。

  研讨应用超声波丈量液体和气体流量曾经有数十年的历史。1928年法国的O.Rutten研制胜利了世界上一台超声波流量计,之后美国、意大利等国陆续有人研讨,但都限于相位差法,停顿不大。1955年,应用声循环法的超声波流量计首先作为航空燃料用流量计取得胜利,随后又呈现了基于时间差法和波束偏移法的超声波流量计。1958年,A.L.Herdrich等人创造了折射式超声波探头,以消弭由于管壁中声波的交混回响而产生的相位失真,为换能器的管道外夹装置提供了理论根据,超声多普勒流量计也在这一时期降生。1963年,超声波流量计开端由日本的Tokyo Keiki等人引入工业应用,但由于电子线路太复杂而未占有结实的位置。20世纪70年代后,集成电路技术迅猛开展,高性能锁相技术的呈现与应用,使得适用的超声波流量计得以疾速开展。到20世纪90年代初期日本、美国、西欧等地域超声波流量计的销售已占到流量仪表的4%~9%.20世纪90年代中期,超声波流量计世界范围的年销售台数约3.6万台,其中明渠用约占1/3,封锁管道用约占2/3,2/3中传播时间法、多普勒法、组合法分别约占81%、13%、6%.进入21世纪,Flow Research和Ducker Worldwide的研讨报告指出,全球超声波流量计(不含明渠流量计)2000年的销售到达2.4亿美圆,2005年前,超声波流量计的销售还将以年均15.3%的速度快速增长。

  往常,超声波流量计扮演着越来越重要的角色,在供水、电力、石油、化工、冶金、煤矿、环保、医疗、海洋、河流等各种计量测试中得到普遍的应用,并在一定范围内取代了传统的差压流量计和电磁流量计等设备。

超洁净超声波流量计

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