[HKU超聲波流量計的研究和應用]:摘 要：系統地闡述了HKU超聲波流量計的組成、工作原理及使用范圍，比較各種流量計的優缺點，并對HKU超聲波流量計誤差進行了詳細的分析，簡略介紹了流量計的標定和應用范圍，對當前的研究應用具有一定指導作用...

摘 要：系統地闡述了HKU超聲波流量計的組成、工作原理及使用范圍，比較各種流量計的優缺點，并對HKU超聲波流量計誤差進行了詳細的分析，簡略介紹了流量計的標定和應用范圍，對當前的研究應用具有一定指導作用。

HKU超聲波流量計由超聲波換能器、電子轉換線路、流量顯示累積系統3部分組成。超聲波換能器采用鑄鐵酸鉛壓電元件制作，利用壓電效應發射和接收聲波，通過檢測流體對超聲束（或超聲脈沖）的影響來測量流體體積流量。

HKU超聲波流量計的原理：傳遞的聲訊號穿過管道內流動的介質時，其傳遞速度受介質流動速度的影響。聲訊號在2個傳感器之間的傳遞時間取決于管道內介質的流速。一個聲訊號通過上游的時間要比它通過下游的時間長。這個時間差值dt與管道內介質的流速vf成比例。如圖1所示。

式中：t1，t2分別代表聲訊號通過上游與下游時間；dt為聲訊號通過上游與下游的時間差；L為聲訊號通過路徑長度；β為代表管軸線與L之間角度。

如果在兩個不同的方向上比較兩條脈沖鏈的頻率差，這個脈沖差與流體速度也成比例。

這是流速的基頻表示法，與流體中的聲速無關。

以上兩種對流體流速的算法的理論基礎是相同的，其流體流速vf的理論值也是基本相同的。利用不同的二次儀表設置不同的流量系數均可顯示其容積流量。

（1）適用于各種管徑流量的高精度計量，其流量和管徑越大，精確度越高；

（2）測量范圍（量程比）很寬，一般為1:40~1:160，最大能達到1:300；

（8）無磨損，示值無零點漂移現象，偏移誤差小；

作為流量計使用時，其流量范圍是很寬的，可以雙向計量，對于黏度較高、甚至小流量的流體亦可計量。同時，它的維修費用較低。它沒有機械零件處于管線之中，不受其他介質影響，不需要調整和控制，也不需停產操作。但是HKU超聲波流量計的精度依賴于介質特性。其補償技術是必須的，為了簡化補償系數f，必須在管線上游保留10倍直徑的直管段和在下游保留5倍直徑的直管段。對于在一定安裝條件和流體特性條件下可確定一個實際的流量系數進行補償。