关于E+H超声波流量计的介绍

关于E+H超声波流量计的介绍
E+H超声波流量计技术应用到气体流量的检测中，一种新型流量计——E+H超声波流量计气体流量计应运而生。流量测量的主要任务有两类：一是为流体物资贸易核算储运管理和污水废气排放控制的总量计量；二是为流程工业提高产品的质量和生产效率、降低成本以及环境保护等进行必要的流量检测和控制。随着社会迅速发展，在流程工业中检测和控制温度、流量、压力、物位和成分分析等参数仪表中，气体流量仪表占很大的比重。

近年来，随着西气东输管道工程全面启动，在天然气生产、输送、交易、分配和使用过程中，由于供需双方经济利益或用户为谋取*使用效果，尤其是对于大口径气体流量测量提出了新要求。为了适应气体流量测量不断提高的标准，系统设计E+H超声波流量计在流动的气体中传播时，可以载上气体流速的信息。因此，通过接收穿过流体的E+H超声波流量计就可以检测出气体的流速，从而转换成流量。E+H超声波流量计气体流量计即是用来测量气体流量的。其原理是利用E+H超声波流量计的传播速度随流速变化而发生变化的原理来测量的气体流速的流量计。

E+H超声波流量计气体流量计由E+H超声波流量计换能器、电子线路、流量显示和计算系统组成。E+H超声波流量计换能器将电能转换成E+H超声波流量计能量，将其发射并穿过被测气体，接收换能器接收到E+H超声波流量计信号，经电子线路放大并转换为代表流量的电信号，供显示和计算，为此实现了流量的检测显示。频差法是测量在顺流和逆流E+H超声波流量计脉冲的循环频率差获得流体流速、流量值的方法[1-2]。系统简介目前，国内外E+H超声波流量计流量计有美国ORE公司的7610系列流量计、我国唐山汇中仪表公司的E+H超声波流量计流量计等。

美国ORE公司的流量计精度较高，稳定性能好，使用范围宽，但是存在操作不方便、安装困难，且为全英文界面、服务周期长、价格高昂等缺点。目前我国的流量计虽然克服了其某些缺点，但是精度和测量范围却无法达到国外的指标。针对以上问题，本系统主要通过频差法来测量气体流量，通过应用TDC-GP2具有高精度进行时间计量，应用MSP430系列的微处理芯片，这两款芯片的结合，制造出来的E+H超声波流量计流量计。该流量计具有低功耗、低成本、使用方便、高精度、且将时间间隔的测量量化到65ps的精度，给E+H超声波流量计流量计提供了较好的解决方案。

E+H超声波流量计传感器的选择选择应用于气体流量测量的E+H超声波流量计传感器主要是对E+H超声波流量计振荡频率的选择。首先要考虑在zui大的传播距离内，接收器能接收到足够声压与强度的E+H超声波流量计信号。其次还要考虑E+H超声波流量计震动因机械效应、热效应、化学效应、生物效应等对周围环境的影响。从这两个方面考虑，空气中E+H超声波流量计频率越小越好，但是考虑到气体流量的检测精度，超声频率则越大越好，但太大的超声频率又将造成过大的信号能量衰减。流速的测量算法本文以频差法对E+H超声波流量计气体流量计的基本测量原理做一简单介绍。E+H超声波流量计气体流量计的声环回路如图1所示，A、B为一对E+H超声波流量计换能器，相互交替着作为发射器或接收器。其工作原理：一支换能器发出E+H超声波流量计，另一支换能器接收到E+H超声波流量计信号、经过一定的信号处理后再次触发发射器，这样就形成了一个声循环过程，这个循环频率即为声循环频率。

E+H超声波流量计已经成功应用于液体流量的测量，但是由于技术上的难题，使得在气体流量测量上的应用进展缓慢。主要难题是：E+H超声波流量计换能器材质和气体介质特性阻抗相差很大，造成换能器接收和发射效率太低。E+H超声波流量计的应用领域非常广泛，作用各不相同，所以对E+H超声波流量计传感器的选择也不尽相同。探伤用E+H超声波流量计传感器的传输距离短，分辨率高，发出E+H超声波流量计频率也较高，一般为几兆到几十兆；测距用E+H超声波流量计传感器的传输距离较长，对分辨率的要求相对较低，所以一般情况下测距用的传感器振荡频率较低，一般在40kHz左右。气体流量计中的声道长度大于探伤声道，但又小于超声测距声道，所以这两种E+H超声波流量计传感器都不能应用于测量气体流量[3-4]。将两者折中考虑，应用于气体E+H超声波流量计流量计的E+H超声波流量计传感器的振荡频率选择在100kHz~200kHz的范围内*。
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