E+H超聲波流量計技術應用到氣體流量的檢測中,，一種新型流量計——E+H超聲波流量計氣體流量計應運而生,。流量測量的主要任務有兩類：一是為流體物資貿(mào)易核算儲運管理和污水廢氣排放控制的總量計量,；二是為流程工業(yè)提高產(chǎn)品的質量和生產(chǎn)效率,、降低成本以及環(huán)境保護等進行必要的流量檢測和控制。隨著社會迅速發(fā)展,，在流程工業(yè)中檢測和控制溫度,、流量、壓力,、物位和成分分析等參數(shù)儀表中,，氣體流量儀表占很大的比重。近年來,，隨著西氣東輸管道工程全面啟動,，在天然氣生產(chǎn)、輸送,、交易,、分配和使用過程中，由于供需雙方經(jīng)濟利益或用戶為謀取*使用效果,，尤其是對于大口徑氣體流量測量提出了新要求,。為了適應氣體流量測量不斷提高的標準，系統(tǒng)設計E+H超聲波流量計在流動的氣體中傳播時,，可以載上氣體流速的信息,。因此,，通過接收穿過流體的E+H超聲波流量計就可以檢測出氣體的流速,，從而轉換成流量。E+H超聲波流量計氣體流量計即是用來測量氣體流量的。其原理是利用E+H超聲波流量計的傳播速度隨流速變化而發(fā)生變化的原理來測量的氣體流速的流量計,。
E+H超聲波流量計氣體流量計由E+H超聲波流量計換能器,、電子線路、流量顯示和計算系統(tǒng)組成,。E+H超聲波流量計換能器將電能轉換成E+H超聲波流量計能量,，將其發(fā)射并穿過被測氣體，接收換能器接收到E+H超聲波流量計信號,，經(jīng)電子線路放大并轉換為代表流量的電信號,，供顯示和計算，為此實現(xiàn)了流量的檢測顯示,。頻差法是測量在順流和逆流E+H超聲波流量計脈沖的循環(huán)頻率差獲得流體流速,、流量值的方法[1-2]。系統(tǒng)簡介目前,，國內(nèi)外E+H超聲波流量計流量計有美國ORE公司的7610系列流量計,、我國唐山匯中儀表公司的E+H超聲波流量計流量計等。美國ORE公司的流量計精度較高,，穩(wěn)定性能好,，使用范圍寬，但是存在操作不方便,、安裝困難,，且為全英文界面、服務周期長,、價格高昂等缺點,。目前我國的流量計雖然克服了其某些缺點，但是精度和測量范圍卻無法達到國外的指標,。針對以上問題,，本系統(tǒng)主要通過頻差法來測量氣體流量，通過應用TDC-GP2具有高精度進行時間計量,，應用MSP430系列的微處理芯片,，這兩款芯片的結合，制造出來的E+H超聲波流量計流量計,。該流量計具有低功耗,、低成本、使用方便,、高精度,、且將時間間隔的測量量化到65ps的精度，給E+H超聲波流量計流量計提供了較好的解決方案,。
E+H超聲波流量計傳感器的選擇選擇應用于氣體流量測量的E+H超聲波流量計傳感器主要是對E+H超聲波流量計振蕩頻率的選擇,。首先要考慮在zui大的傳播距離內(nèi),，接收器能接收到足夠聲壓與強度的E+H超聲波流量計信號。其次還要考慮E+H超聲波流量計震動因機械效應,、熱效應,、化學效應、生物效應等對周圍環(huán)境的影響,。從這兩個方面考慮,，空氣中E+H超聲波流量計頻率越小越好，但是考慮到氣體流量的檢測精度,，超聲頻率則越大越好,，但太大的超聲頻率又將造成過大的信號能量衰減。流速的測量算法本文以頻差法對E+H超聲波流量計氣體流量計的基本測量原理做一簡單介紹,。E+H超聲波流量計氣體流量計的聲環(huán)回路如圖1所示,，A、B為一對E+H超聲波流量計換能器,，相互交替著作為發(fā)射器或接收器,。其工作原理：一支換能器發(fā)出E+H超聲波流量計，另一支換能器接收到E+H超聲波流量計信號,、經(jīng)過一定的信號處理后再次觸發(fā)發(fā)射器,，這樣就形成了一個聲循環(huán)過程，這個循環(huán)頻率即為聲循環(huán)頻率,。
E+H超聲波流量計已經(jīng)成功應用于液體流量的測量,，但是由于技術上的難題，使得在氣體流量測量上的應用進展緩慢,。主要難題是：E+H超聲波流量計換能器材質和氣體介質特性阻抗相差很大,，造成換能器接收和發(fā)射效率太低。E+H超聲波流量計的應用領域非常廣泛,，作用各不相同,，所以對E+H超聲波流量計傳感器的選擇也不盡相同。探傷用E+H超聲波流量計傳感器的傳輸距離短,，分辨率高,，發(fā)出E+H超聲波流量計頻率也較高，一般為幾兆到幾十兆,；測距用E+H超聲波流量計傳感器的傳輸距離較長,，對分辨率的要求相對較低，所以一般情況下測距用的傳感器振蕩頻率較低,，一般在40kHz左右,。氣體流量計中的聲道長度大于探傷聲道，但又小于超聲測距聲道,，所以這兩種E+H超聲波流量計傳感器都不能應用于測量氣體流量[3-4],。將兩者折中考慮,，應用于氣體E+H超聲波流量計流量計的E+H超聲波流量計傳感器的振蕩頻率選擇在100kHz~200kHz的范圍內(nèi)*。

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