雙聲道超聲波流量計(jì)可以測(cè)量常規(guī)管道流量,還可以測(cè)量不易觀察、不易接觸的管道的流量;其不僅可以測(cè)量常規(guī)流體流量,還可對(duì)具有強(qiáng)腐蝕性、放射性、易燃、易爆等特點(diǎn)的流體進(jìn)行流量的測(cè)量。但是超聲波流量計(jì)對(duì)所測(cè)流體的溫度范圍有所限制,目前我國(guó)的超聲波流量計(jì)僅可用于200℃以下流體的測(cè)量;而且,超聲波流量計(jì)的測(cè)量線路相當(dāng)復(fù)雜,對(duì)測(cè)量線路要求較高。
雙聲道超聲波流量計(jì)由超聲波換能器、電子線路及流量顯示和累積系統(tǒng)三部分組成。超聲波發(fā)射換能器將電能轉(zhuǎn)換為超聲波能量,并將其發(fā)射到被測(cè)流體中,接收器接收到的超聲波信號(hào),經(jīng)電子線路放大并轉(zhuǎn)換為代表流量的電信號(hào)供給顯示和積算儀表進(jìn)行顯示和積算。這樣就實(shí)現(xiàn)了流量的檢測(cè)和顯示。
常用壓電換能器。它利用壓電材料的壓電效應(yīng),采用適出的發(fā)射電路把電能加到發(fā)射換能器的壓電元件上,使其產(chǎn)生超聲波振勸。超聲波以某一角度射入流體中傳播,然后由接收換能器接收,并經(jīng)壓電元件變?yōu)殡娔埽员銠z測(cè)。發(fā)射換能器利用壓電元件的逆壓電效應(yīng),而接收換能器則是利用壓電效應(yīng)。
壓電元件常做成圓形薄片,沿厚度振動(dòng)。薄片直徑超過(guò)厚度的10倍,以保證振動(dòng)的方向性。壓電元件材料多采用鋯鈦酸鉛。為固定壓電元件,使超聲波以合適的角度射入到流體中,需把元件故人聲楔中,構(gòu)成換能器整體(又稱(chēng)探頭)。聲楔的材料不僅要求強(qiáng)度高、耐老化,而且要求超聲波經(jīng)聲楔后能量損失小即透射系數(shù)接近1。常用的聲楔材料是有機(jī)玻璃,因?yàn)樗该?,可以觀察到聲楔中壓電元件的組裝情況。另外,某些橡膠、塑料及膠木也可作聲楔材料。