超聲波流量計主機與探頭原理探討  七

1.3 超聲波流量計的分類

1.3.1 按信號檢測原理分

根據對信號檢測的原理，超聲波流量計可分為傳播速度差法、多普勒法、相關法、波束偏移法及噪聲法等不同類型的超聲波流量計。

⑴傳播速度差法

傳播速度差法利用傳播速度之差與被測流體流速之關系求取流速，進而求的流量。按測量具體參數不同，分為時差法、相位差法和頻率差法。時差法由于時間差t的數量級很小（約為10 8～10 9 s），所以一般用于大口徑管道及明渠等的流速或流量測量[9]，但此法受溫度影響較大，其發展方向是提高計時精度和設法降低溫度對測量精度的影響。相位差法是將時間差轉換為超聲波傳播的相位差來進行流速或流量測量，避免了測量數量級很小的時間差值而采用測量較易測量的相位差值，可提高測量準確度，但準確度會隨流體溫度變化而變化，需進行聲速修正。頻率差法采用測量順流和逆流情況下超聲波脈沖的循環頻率差來反映流量大小，精度高、受溫度影響較小，但是受環境影響較大，工作不穩定。關于時差法將在第二章做詳細介紹。

⑵多普勒法

多普勒法是應用聲學中多普勒原理，檢測反射聲波與發射聲波之間的頻率偏移量即可以測定流體的流動速度，進而測出流體流量。

管壁兩側分別裝有發射和接收兩個超聲波換能器，發射器向含有固體顆粒的流體中發射頻率為T f 的連續超聲波。

多普勒法只能用來測量含有固體顆粒的流體，比如血液、污水、蒸汽等。

超聲波流量計