超聲波流量計低功耗高精度設計的探討 四

超聲波流量計的時差測量法是基于超聲波在具有流速的媒質里傳播時，其傳播時間(速率)會隨著媒質流速的變化而變化的原理來實現媒質流速測量的。

時差法的關鍵主要是對于時間測量的高精度，近幾年來，隨著集成電路的高速發展，

高速時間計數處理芯片不斷出現，使得幾十皮秒的測量精度變得可能，這也對時差法超

聲波流量計的發展產生了極大的推動。

1．2國內外的發展及現狀

超聲波流量計是通過檢測流體流動對超聲波(或超聲脈沖)的作用以測量流量的儀

表。研究利用超聲波測量液體和氣體流量已經有數十年的歷史。

1928年法國的O．Rutten研制成功了世界上第一臺超聲波流量計。之后，美國、意大利等國陸續有人研究，但都限于相位差法，進展不大。1955年，應用聲循環法的超聲波流量計首先作為航空燃料用流量計獲得成功，隨后又出現了基于時間差法和波束偏移法的超聲波流量計。1958年，A．L．Herdrieh等人發明了折射式超聲波探頭，以消除由于管壁中聲波的交混回響而產生的相位失真，為換能器的管道外夾安裝提供了理論依據，超聲多普勒流量計也在這一時期誕生。1963年，超聲波流量計開始由日本的Tokyo Keiki等人引入工業應用，但由于電子線路太復雜而未占有牢固的地位。20世紀70年代后，集成電路技術迅猛發展，高性能鎖相技術的出現與應用，使得實用的超聲波流量計得以迅速發展。到20世紀90年代初期日本、美國、西歐等地區超聲波流量計的銷售已占到流量儀表的4%-9％。20世紀90年代中期，超聲波流量計世界范圍的年銷售臺數約3．6萬臺，進入2l世紀，全球超聲波流量計(不含明渠流量計)2000年的銷售達到2．4億美元，到2005年之前，超聲波流量計的銷售以年均15．3％的速度快速增長。

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