1。液体超声波流量计安装方便,操作简单液体超声波流量计精度高,范围宽。 时差式超声波流量计
目前的流量测量广泛存在着大管径、大流量测量艰苦的问题，这是由于个别流量计跟着丈量管径的增大会带来制作跟运输上的难题，存在造价进步、能损加大、安装不便等毛病。各类超声波流量计均可管外装置、非接触测流。依据工作原理的不同，超声波流量计分为多谱勒式超声波流量计和时差式超声波流量计两种。多谱勒式超声波流量计只能用于测量含有适量能反射超声波信号的颗粒或气泡的流体，如工厂排放液、未处置的污水、杂质含量稳固的工厂进程液等。目前出产最多、利用范畴最普遍的是时差式超声波流量计。它重要用来丈量干净的流体流量，在自来水公司跟产业用水范畴得到普遍运用。此外它也能够测量杂质含量不高的平均流体。 2 时差式超声波流量计的工作原理 假如超声波在静水中的流传速度为v，而当水的流速为v0时，超声波顺水传布速度变快，v1=v0+vcosθ；逆水传布速度变慢。超声波流量计采用了先进的多脉冲技术、信号数字化处理技术及纠错技术，使流量仪表更能适应工业现场的环境，计量更方便、经济、准确。v2=v0-vcosθ。假如在管径为d的水管壁的a、b两点放置两个超声波探头，a、b探头均能发射和接收超声波，如图1。这样由a发射，b来吸收，从发射到接受的时间为t。便携式超声波流量计非接触式测量方式、体积小、重量轻、携带方便。1；由b发射，a来吸收，从发射到接受的时间为t2。因为顺水和逆水发射与接收的间隔相等，这样：图1 时差式超声波流量计工作原理
得到水流速： 所以管中的水流量为： 其中t为测量时间。流量的精度在原理中可以看到，水流速v的精度是流量精度的要害，而v的精度又是以t1、t2的测量精度为基本的，t1、t2的测量普通用mcs-51单片机来实现。mcs-51单片机内有两个定时器t1、t2，可以用来计时。计时脉冲周期为t，如图2。 所以：图2 单片机计时原理
发射超声波和计时的开端是由单片机节制的，但接收到超声波时正常并不正好是整数个计时脉冲，这样t1的最大误差为t，t为μs数目级时间，这样v的误差会很小，然而个别也为μs级，尤其在水流速v比拟小时，t1-t2很小，误差t就显得很大。这就造成流量精度不是很高。当然我们可以用提高单片机晶振或者换高等的单片机的方式来减小t。但提高单片机晶振是有必定限度的，能不能在不提高晶振的条件下提高t1的精度呢？ 3 时差式超声波流量计精度的提高 我们可以用一个同样精度的压控振荡器来取代本来的固定晶振，这样就可以通过电压把持晶振的频率。我们对晶振的频率微调，也就是t可以微调，使计时时光t1正好是t的整数倍，这样就简直不误差了。图3 可变晶振单片机计时原理
当然晶振的频率微调是要靠电压的持续调剂进行的，这在实际的测量中不可能实现。实际晶振的频率只能步进式地进行m次微调，即以不同的计时脉冲t进行m次测量。但这样计时时光t1就不必定正好是t的整数倍，同时咱们能够晓得m次测量中最小的一个t1是误差最小。进行m次测量大大增添了测量周期，但却大大提高了测量的精度。如图4。图4 测量t1程序流程
4 结语 时差式超声波流量计存在原理明白、构造简略、工作牢靠、运行稳固、反复性精度高、耐磨损、免保护、无附加阻力丧失、运行用度低等特色，属于节能型流量测量安装。传感器可直接安装，从基本上解决了跑冒滴漏的问题。时差式超声波流量计对直管段绝对请求不严厉，对介质、环境、管径、流速的适应范畴广。时差式超声波流量计越来越得到业内人士的认可，应用规模越来越广，其远景不可限量。咱们乐意为进一步改良、发展、推广这种颇有前程的流量测量安装而奉献一份力气。经由上述方式的改良，时差式超声波流量计的精度得到进步，其远景会更加光亮。这种计时也可用在其余测量变更不快的实时计时上。