超声波流量计主要由流量计表体、超声换能器及其安装部件、信号处理单元和流量计算机组成。换能器利用压电效应发射和接收声波, 通过检测流体对超声波 (或超声脉冲) 的影响来测量流体体积流量。其原理是:传递的声讯号穿过管道内流动的介质时, 其传递速度受介质流动速度的影响, 声讯号在2个传感器之间的传递时间取决于管道内介质的流速, 一个声讯号通过上游的时间要比它通过下游的时间长。这个时间差值与管道内介质的流速成比例。通过测量这个时间差值就可以得到管道内介质的流速, 从而计算出流体的流量。
超声波流量计的优点有: (1) 适用于各种管径流量的测量, 流速和管径越大, 准确度越高; (2) 测量范围 (量程比) 宽, 一般为1∶50; (3) 无压力损失, 可大大降低长输管道增压的费用; (4) 无可动部件, 可双向测量。
但是超声波流量计也存在其自身不足, 需要输入的参数比较多, 如被校流量计配套管道的材质、外径、壁厚、测量介质类型、介质温度等, 此外, 安装方式、安装位置等都会影响到标准超声波流量计的精度。之前, 已经有相关专业人员研究了传感器安装距离对超声波流量计计量性能的影响和管道内径的不同设置对超声波流量计计量性能的影响。
1）外夹式超声流量计
外夹式超声流量计能满足的管道材质广泛，包括各种金属管道、各类工程塑料管道及其他材质均匀致密的管道。不论何种管道，管道材质一定要均匀、致密，且导声良好，材质中不可有空隙及管壁要光滑平整，管道若有衬里，其材质类别应满足仪表的要求且应与管道贴合良好无缝隙。测量介质为不含过多过大的气泡和固体颗粒杂质的单相液体，且介质温度在-20℃—121℃（标准型）或-20℃—250℃（高温型，国际先进水平）范围内。
外夹式传感器与管道的耦合剂耦合必须良好。因此，一些户外场合如容易积水、泥沙侵入特别是IP68的环境下，传感器和耦合剂均浸没在水中，耦合剂长时间在水中，影响外夹式传感器的测量效果，增加维护工作量，并不推荐使用外夹式，要使用插入式超声流量计。
除此之外，对于管道内壁腐蚀严重、容易结晶的液体介质如盐卤等，内衬不是热贴合的管道，不适合外夹式传感器。
外夹式超声流量计比较适合室内或户外地面上的管道等应用场合。
2）插入式超声流量计
针对外夹式的使用限制，插入式超声流量计应运而生。对管道材质基本无要求，对于可焊接的金属管道可直接焊接安装，其它不能焊接的金属和非金属管道可用抱箍方式安装。测量介质为不含有过多过大的气泡和固体颗粒杂质的单相液体，且介质温度在-20℃—121℃（标准型）或-20℃—160℃（高温型）范围内。除此之外，插入式传感器测量时，还应考虑介质的有毒性、对探头的腐蚀性、介质的工作压力≤2.5Mpa（1.6Mpa）等。介质相对比较脏的时候，污浊物容易附在探头上的，要定期对探头进行清洗。
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