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浅析气体超声波流量计换能器性能原理-江苏兄弟仪表厂

2018/9/5 16:50:11      点击:
浅谈气体超声波流量计换能器性能原理
换能器是超声波流量计重要部件,其性能好坏直接影响流量计计量精度的高低,而造成换能器性能降低的因素比较繁杂和难以分析,但通过对换能器工作条件的分析和工作原理的理解,我们可以更为及时地发现换能器性能下降的情况,对是否更换换能器作出及时的判断,从而有效降低换能器性能下降对天然气计量的影响。
1气体超声波流量计原理
1.1超声换能器工作原理
超声换能器主要工作部件是压电晶体,其在外界施加的电场作用下,将在一定方向上产生机械变形;当外加电场撤去后,该变形则随之消失。压电晶体一定频率的机械变形(振动)则产生声波,当频率超过20kHz则产生超声波。压电晶体工作原理如图1。流量计一对换能器相互接收和发送超声波,外部电场的加载或撤除由脉冲发生器控制,超声波由一端换能器发出至另一端换能器接收的时间由流量计CPU板时钟进行采集。换能器信号检测回路如图2。
1.2气体超声波流量计计量原理
本文所述气体超声波流量计为时间直通式超声流量计,其工作原理是利用超声脉冲在气流传播的速度与气流的速度有对应的关系,即顺流时超声波脉冲传播速度比逆流时传播速度要快,这两种超声波脉冲传播的时间差越大,则流量也越大。在实际工作过程中,处在上下游的换能器将同时发射超声波脉冲,气流的作用将使两束脉冲以不同的传播时间到达接收换能器,通过采集的时间以及相关距离参数计算出气体流速和声速。

结论及建议

超声换能器是气体超声波流量计的关键测量部件,其性能下降至全损坏是一个长期积累的结果。在做好站场设计和降噪措施后,日常运行中应做好诊断检查和维护,对及时发现问题,延长换能器使用寿命,保证使用性能具有非常重要的意义。

浅析气体超声波流量计换能器性能原理-江苏兄弟仪表厂