西門子超聲波流量計原理與相關計算公式分析

　　西門子超聲波流量計的原理根據超聲波水位流量計采用超聲測距法測量液位。探頭安裝在量水堰槽水位觀測點上方。探頭向水面發射超聲波，超聲波的能量被水面反射，經過時間 T 被探頭接受。根據超聲波的傳播速度和經過的時間 T，儀表經過運算后得出渠道水深 H。計算公式如下：H=L-D=L-V*T/2=L-(V0+at)*T/2
 
　　其中：H 表示所求液位的高度；L 表示超聲探頭與明渠底部之間的距離，
 
　　V 表示空氣中的超聲波聲速，
 
　　T 為超聲波一個回程經過的時間, V0表示 0℃時超聲波在空氣中的傳播速度，
 
　　a 為超聲波速度的溫度系數，
 
　　t 為溫度。由上式可知，在 L 已知的情況下液位測量的精度取決于超聲波聲速 v 的測量精度和超聲波傳播時間的測量精度。
 
　　西門子超聲波流量計傳播時間測量的準確度又取決于電子時鐘的穩定性、對聲波脈沖參考位置檢測的*性及對電子元件和傳感器信號滯后的適當補償。氣體超聲波流量計的準確度不僅同流速有關，而且同儀表口徑有關。對于小口徑儀表，由于聲道長度較短，在紊流氣體中測量聲波傳播時間比較困難，因此小口徑氣體超聲波流量計的準確度較難提高
 
　　西門子超聲波流量計通過檢測流體流動對超聲波產生的影響來對氣體流量進行測量，其利用的是“時差法”。首先，使用探頭A發射信號，信號穿過流體后被另一側的探頭B接收到；在探頭A發射信號的同時探頭B也發出同樣的信號，經過流體后被探頭A接收到;由于流速的存在使得兩時間不等，存在時間差，因此根據時間差便可求得流速，進而得到流量值。
 
　　本產品的換能器安裝采用外夾式，且無需停流截管，只要在管線外部安裝換能器即可。因此，我們選用便攜式超聲波流量計作為標準表送到國家大流量計量站進行量值溯源，經檢定合格后，作為1.0級標準表對下一級大口徑流量計進行量值傳遞。使流體在相同的時間間隔內連續流過標準表和被檢流量計，比較兩者的輸出流量值，從而確定被檢流量計的計量性能。