超声波流量计和电磁流量计各自特点及区别比较

　　1 超声波流量计和电磁流量计的概念

　　超声波流量计是通过检测流体流动对超声束(或超声脉冲)的作用以测量流量的仪表。 超声流量计和电磁流量计一样,因仪表流通通道未设置任何阻碍件,均属无阻碍流量计,是适于解决流量测量困难问题的一类流量计, 特别在大口径流量测量方面有较突出的优点,近年来它是发展迅速的一类流量计之一。

　　电磁流量计是一种根据法拉第电磁感应定律来测量管内导电介质体积流量的感应式仪表， 采用单片机嵌入式技术，实现数字励磁，同时在电磁流量计上采用CAN 现场总线。

　　2 超声波流量计和电磁流量计的工作原理

　　超声波流量计由超声波换能器、 电子线路及流量显示和累积系统三部分组成。 超声波发射换能器将电能转换为超声波能量，并将其发射到被测流体中，接收器接收到的超声波信号， 经电子线路放大并转换为代表流量的电信号供给显示和积算仪表进行显示和积算。 这样就实现了流量的检测和显示。

　　超声波流量计常用压电换能器。 它利用压电材料的压电效应， 采用适出的发射电路把电能加到发射换能器的压电元件上，使其产生超声波振动。 超声波以某一角度射入流体中传播，然后由接收换能器接收，并经压电元件变为电能，以便检测。 发射换能器利用压电元件的逆压电效应，而接收换能器则是利用压电效应。电磁流量计的工作原理是基于法拉第电磁感应定律。 在电磁流量计中，测量管内的导电介质相当于法拉第试验中的导电金属杆， 上下两端的两个电磁线圈产生恒定磁场。 当有导电介质流过时，则会产生感应电压。管道内部的两个电极测量产生的感应电压。测量管道通过不导电的内衬( 橡胶，特氟隆等)实现与流体和测量电极的电磁隔离。 导电性液体在垂直于磁场的非磁性测量管内流动， 与流动方向垂直的方向上产生与流量成比例的感应电势，电动势的方向按“ 弗来明右手规则”。

　　3 超声波流量计和电磁流量计的分类

　　根据检测的方式， 可分为传播速度差法、 多普勒法、波束偏移法、噪声法及相关法等不同类型的超声波流量计。 根据对信号检测的原理，目前超声波流量计大致可分传播速度差法(包括：直接时差法、时差法、相位差法、频差法)波束偏移法、多普勒法、相关法、空间滤波法 及噪声法等类型。 其中以噪声法原理及结构最简单，便于测量和携带，价格便宜但准确度较低，适于在流量测量准确度要求不高的场合使用。

　　由于直接时差法、时差法、频差法和相位差法的基本原理都是通过测量超声波脉冲顺流和逆流传报时速度之差来反映流体的流速的， 故又统称为传播速度差法。 其中频差法和时差法克服了声速随流体温度变化带来的误差，准确度较高，所以被广泛采用。 按照换能器的配置方法不同， 传播速度差拨又分为：Z 法 (透过法)、V 法(反射法)、X 法(交叉法)等。