第三章 超聲波檢測技術(shù)

1、第三章 超聲波檢測技術(shù) 超聲波檢測的基礎(chǔ)知識 超聲波換能器 超聲波換能器接口電路 超聲無損檢測 超聲波物位計 超聲波流量計 超聲波測厚儀 超聲波在其他測量方面的應用第一節(jié) 超聲波檢測的基本知識一、超聲波及其特點 聲波是一種能在氣體、液體和固體中傳播的機械波機械波。根據(jù)聲波振動頻率的范圍，可以分為次聲波、聲波、超聲波和特超聲波。一般人耳能聽到的聲音的頻率范圍在20Hz20KHZ之間，頻率低于20HZ的波稱為次聲波，而高于而高于20KHZ的波稱為超聲波。的波稱為超聲波。頻率高于109HZ的稱為特超聲波。超聲波檢測中常用的工作頻率在0.2520MHZ范圍內(nèi)。 超聲波的特點：超聲波的特點： (1)能以

2、各式各樣的傳播模式(縱波，橫波、表面波，薄板波)在氣體、液體、固體或它們的混合物等各種媒質(zhì)中傳播，也可在光不能通過的金屬、生物體中傳播，是探測物質(zhì)內(nèi)部的有效手段。(2)由于超聲波與電磁波相比速度慢，對于相同的頻率波長短，容易提高測量的分辨率。(3)由于傳播時受介質(zhì)聲速、聲阻抗和衰減常數(shù)的影響大，所以，反過來可由超聲波傳播的情況測量物質(zhì)的狀態(tài)。 超聲檢測技術(shù)的基本原理是利用某種待測的非聲量(如密度、濃度、強度、彈性、硬度、粘度、溫度、流量、液體、厚度、缺陷等)與某些描述媒質(zhì)聲學特性的物理量(如聲速、聲阻抗、衰減等)之間存在著的直接或間接的關(guān)系，在確定了這些關(guān)系之后就可通過測定這些超聲物理量來測出

3、待測的非聲量。 在超聲波檢測技術(shù)的實際應用中，為了獲得較大的輸出信號，可以增大超聲波發(fā)射裝置的發(fā)射功率。但是因為超聲波是一種機械波，所以過強的超聲波會產(chǎn)生許多對測量不利的效應，這些不利的效應統(tǒng)稱為超聲效應。 為了避免超聲效應的出現(xiàn)實際應用中除了根據(jù)情況限制超聲波的強度外，還可以采用高峰值的脈沖信號。二、超聲波的類型超聲波在介質(zhì)中傳播的波型取決于介質(zhì)本身的固有特性和邊界條件、對于流體介質(zhì)(空氣、水等)，當超聲波傳播時，在介質(zhì)中只有拉伸形變而沒有切變形變發(fā)生，所以只存在超聲縱波；在固態(tài)介質(zhì)中，由于切變變形產(chǎn)生，故還存在超聲橫波。 1縱波 當介質(zhì)中的質(zhì)點振動方向和超盧波傳播方向相同時，此種超聲波為縱

4、波波型，以L表示。任何介質(zhì)，當其體積發(fā)生交替變化時均產(chǎn)生縱波。由于縱波的產(chǎn)生和接收都較容易，所以縱波在超聲波檢測中得到了廣泛價用。2橫波 當介質(zhì)中質(zhì)點振動方向和超聲波的傳播方向垂直時此種超聲波為橫波波型，以T表示。以超聲波入射的固體材料的界面為基準，橫波又可分為垂直偏振和水平偏振兩類，即TV和TH波。3表面波 表面波是沿介質(zhì)表面?zhèn)鞑サ囊环N波，在表面波的傳播中，介質(zhì)表面內(nèi)受擾動的質(zhì)點振動軌跡為一橢圓，在固體上距表面四分之一波長深處的振幅最強，隨著深度的增加其振幅衰減很快，實際上距表面一個波長以上的地方，振動已近消失，超聲表面波在固態(tài)介質(zhì)表面的傳播速度小于介質(zhì)休內(nèi)超聲橫波的傳播速度。4、板波 板波

5、亦稱拉姆波，是板材特有的一種波型，它在板材厚度小于入射波波長時產(chǎn)生，在一個給定的板材中可以存在三種不同偏振的板波，一是橫波，偏振方向與板表面平行，這種類型的波在材料檢測中不太重要。第二種，是種對稱型的拉姆波，在板中心面上的質(zhì)點的偏振方向與傳播方向平行，如同縱波的偏振，其他位置的質(zhì)點的偏振軌跡為橢圓，第三種為非對稱型的拉姆波，板中心面上質(zhì)點的偏振方向與傳播方向垂直，其他位置上的質(zhì)點的偏振軌跡亦為橢園。5、捧中的波 細棒中可產(chǎn)生純縱波、彎曲波和扭轉(zhuǎn)波。在材料檢測中比較有用的是棒中的縱波，由聲波導理論可知，棒中純縱波的產(chǎn)牛條件是超聲源的策動頻率f必須滿足下式 聲速是隨著介質(zhì)及其狀態(tài)(如溫度)的不同而

6、不同；大部分液體的聲速隨溫度的升高而減小，而水中的聲速隨溫度的升高而增加。流體中的聲速隨壓力的增加而增加。 聲速與介質(zhì)的許多特性有關(guān)，例如介質(zhì)的成分、混合物的比例、溶液的濃度、某些液體的比重等。2聲阻抗 聲波從一種介質(zhì)傳播到另一種介質(zhì)，在兩個介質(zhì)的分界面上一部分聲波被反射，另一部分透射過界面，在另一種介質(zhì)內(nèi)部繼續(xù)傳播。聲波的反射和折射。 超聲波在兩種介質(zhì)的界面上的反射能量和透射能量的變化，取決于這兩種介質(zhì)的聲阻抗之比 聲阻抗定義為傳聲介質(zhì)的密度P與聲速c的乘積，用z表示。它是介質(zhì)固有的一個常數(shù)，它的數(shù)值對超聲波在介質(zhì)中的傳播非常重要，單位為瑞利(rayl)；1rayl=1Nsm2=lkg(sm

7、2) 空氣和鋼鐵的聲阻抗相差很遠，垂直人射到空氣和鋼鐵界面上的超聲波幾乎全被反射。 3、聲衰減 超聲波的衰減原因分為三個方面：1）由于波前的擴展而產(chǎn)生的能量損失；2）超聲波在介質(zhì)中的散射而產(chǎn)生的能量損失，即散射衰減；3）由于介質(zhì)內(nèi)耗所產(chǎn)生的吸收衰減。 1）吸收衰減：介質(zhì)的吸收現(xiàn)象。粘滯衰減。 2）散射衰減：是由于介質(zhì)阻抗的不連續(xù)性造成的。分為兩種情況一是材料本身的不均勻，如具有不同密度和聲速的兩種材料的交界面等等：另一種是晶粒尺寸可以與超聲波波長相比的粗晶粒材料產(chǎn)生晶粒散射。 第二節(jié) 超聲波換能器 又稱為超聲波探頭，是完成超聲波發(fā)射和接收的關(guān)鍵器件?？梢詫⑵渌问降哪芰哭D(zhuǎn)換成高頻聲能(發(fā)射換能

8、器)，并且也能夠把超聲能量轉(zhuǎn)換成其他易于檢測的能量(接收換能器)。換能器按能量轉(zhuǎn)換原理，分為磁性換能器和電性換能器。磁性換能器有電動式、電磁式、磁致伸縮式；電性換能器有壓電式、電容式、電致伸縮式。 一、壓電換能器 1 壓電效應 (1)逆壓電效應逆壓電效應；將具有逆壓電效應的介質(zhì)置于電場內(nèi)，由于電場作用介質(zhì)內(nèi)部正負電荷中心發(fā)生位置變化，這種位置變化在宏觀上表現(xiàn)為產(chǎn)生了形變，形變與電場強度成正比如電場反向，則形變也相反。 這一現(xiàn)象稱為逆壓電效應。利用逆壓電效應能產(chǎn)生超聲波。 (2)正壓電效應正壓電效應。當對某電介質(zhì)施加應力時，產(chǎn)生的變形將引起內(nèi)部正負電荷中心發(fā)生相對位移而產(chǎn)生極化，在介質(zhì)兩端面上出

9、現(xiàn)符號相反的束縛電荷，其電荷密度與應力成正比，這種效應稱為正壓電效應。利用正壓電效應將機械能(即聲能)轉(zhuǎn)換成電能，并用來接收超聲波的裝置，稱為接收技能器。2、壓電材料和壓電換能器（1）壓電材料、常見的壓電材料有石英晶體、壓電陶瓷、壓電半導體、高分子壓電材料等。 （2）超聲換能器的結(jié)構(gòu)。壓電晶片，保護膜，吸收塊。 二、磁致伸縮換能器 基本原理是磁致伸縮現(xiàn)象。指鐵磁物質(zhì)置于交變的磁場中時在沿著磁場方向產(chǎn)生伸縮的現(xiàn)象。磁致伸縮換能器就是把鐵磁材料置于交變磁場中，使它產(chǎn)生機械尺寸的交替變化，即機械振動，從而產(chǎn)生超聲波。三、超聲換能器的分類(1)按產(chǎn)生的波形分為縱波直探頭，橫波斜探頭，表面波探頭板波探頭

10、。(2)按接觸方式分為直接接觸探頭，水浸探頭。(3)按檢測用途分為分割式聯(lián)合雙探頭，聚焦探頭，可變角探頭，專用探頭等。(4)按探頭的頻帶寬度分為通用型，寬頻帶型密封型，高頻型。 1）通用型 3）密封型 4）高頻型 第三節(jié) 超聲波換能器的接口電路一、超聲波換能器的驅(qū)動電路二、超聲波換能器的接收電路 三、超聲波換能器接收發(fā)送兩用電路 第四節(jié) 超聲無損檢測 A型顯示脈沖反射式超聲探傷儀 A型顯示脈沖反射式超聲探傷儀采用按一定頻率間隔發(fā)射的具有一定持續(xù)時間的超聲脈沖波，其探測結(jié)果以熒光屏顯示，具有靈敏度高、缺陷定位精度高、適應范圍廣的優(yōu)點。 1、探傷儀的工作原理 當被檢測的均勻材料中存在缺陷時，將造成

11、材料的不連續(xù)性這種不連續(xù)性往往伴隨著聲阻抗的突變、由因聲傳播理論可知：超聲波在兩個不同聲阻抗的交界面上將發(fā)生反射反射能量的大小取決于交界面兩邊材料聲阻抗的大小與交界面的取向和尺寸。脈沖反射式超聲探傷儀基本結(jié)構(gòu)主要由同步、發(fā)射脈沖、時基、接收放大、顯示及報警、時標、電源等部分組成， 1同步電路 同步電路又稱為觸發(fā)電路，產(chǎn)生周期性的脈沖信號電壓，用以同時觸發(fā)儀器各部分電路協(xié)調(diào)工作，是整機的指揮中心，由多諧振蕩器或其他脈沖振蕩器產(chǎn)生的前沿很陡的周期性矩形脈沖，經(jīng)微分后由射極跟隨器輸出正負觸發(fā)脈沖，同時觸發(fā)發(fā)射、時基、時標、報警等單元，使其同步工作。同步脈沖的重復頻率一般為5010KHZ。 2發(fā)射電路

12、 發(fā)射電路用來產(chǎn)生高頻、高幅度的窄脈沖信號，通過超聲換能器轉(zhuǎn)換成超聲波，從而對被檢測對象進行探測。但從探傷的需要出發(fā)，發(fā)射電路應滿足以下兩個要求： (1)發(fā)射功率大發(fā)射功率大。發(fā)射功率是發(fā)射電路中一個很重要的指標。為了穿透較厚的工件，需要用較大的電功率轉(zhuǎn)換成聲功率，而電功率是由電容充電電荷的能量決定的，即(2)脈沖寬度窄脈沖寬度窄。為了提高檢測分辨率，希望使用很窄的聲脈沖，聲脈沖的寬度主要取決于晶片的Q值(品質(zhì)因數(shù))，增加阻尼可以減窄聲脈沖，但這將使聲脈沖幅度減小，影響檢測的靈敏度。降低穿透深度，因此必須兼顧高分辨率和高靈敏度的要求而設(shè)計最佳電路。3接收放大電路 應具有如下特點： (1)寬頻帶

13、寬頻帶。超聲波探傷儀所采用的信號脈沖一般包含很多頻率成分脈沖越窄，所包含的諧波成分就越多，為了使放大脈沖信號不失真，放大器應有足夠的帶寬。(2)抗阻塞性。抗阻塞性。使用單探頭探傷時發(fā)射和接收電路將連在一起，因此將有幾百伏的發(fā)射信號加到放大器輸入端，這使放大器在發(fā)射信號過后的段時間內(nèi)不能正常工作此現(xiàn)象稱為阻塞。放大器因阻塞不能正常放大的時間稱為阻塞時間或阻塞區(qū)。如果在阻塞時間內(nèi)出現(xiàn)缺陷波，則缺陷波將得不到正常放大，這在實際探傷中是不允計的。因此，在設(shè)計和檢驗放大器性能時，抗阻塞是個很重要的指標，必須把阻塞時間減小到探傷允許的范圍內(nèi)。(3)較大的動態(tài)范圍較大的動態(tài)范圍。動態(tài)范圍是指放大器的線性放大

14、區(qū)，由于探傷放大器所放大的信號幅度相差很大，因此該指標對探傷儀更為重要。接收放大電路主要由前置放大、高頻放大、檢波器、視頻放大、深度補償?shù)炔糠纸M成， 實現(xiàn)A型顯示的波形有兩種，一是直接顯示回波聲壓的射頻信號，二是顯示檢波后的射頻信號的回波聲壓信號，不檢波顯示和檢波顯示的波形分別如圖所示。 射頻全波顯示能真實地反映超聲波在介質(zhì)中的傳播情況，通過對缺陷回波的波形、相位進行分析，有利于判斷缺陷的性質(zhì)。檢波視頻放大顯示以正向回波形式顯示，波形簡單便于對缺陷的位置、大小進行判斷，從而為大多數(shù)探傷儀所采用。4時基電路 時基電路即掃描電路，由延時、掃描兩部分組成。同步脈沖信號經(jīng)延遲后，再去觸發(fā)掃描電路，產(chǎn)生

15、鋸齒波電壓，加在顯象管的偏轉(zhuǎn)板上，使使電子束勻速移動進行掃描，掃描光點的移動速度與鋸齒波電壓幅度變化成正比，只要控制鋸齒波電壓的斜率，就可以改變掃描速度，使之與超聲波在介質(zhì)中的傳播時間相一致，從而調(diào)整探測范圍。通過延遲一段時間后再進行掃描，可以把需要仔細觀測的某一區(qū)域展現(xiàn)在熒光屏上，便于對缺陷波觀察。二、探傷儀的使用方法透射法、反射法，對于連續(xù)波還有共振法等。脈沖反射法 脈沖反射法就是根據(jù)缺陷及底面反射波的有無、大小及其在時這軸上的位置來判斷缺陷的有無、大小及缺陷深度。 常用的超聲探傷是利用超聲波入射到兩種不同介質(zhì)交界面上發(fā)生反射的原理進行檢測。采用同一換能器兼作發(fā)射和接收，接收信號顯示在檢測

16、儀的熒光屏上。 脈沖反射式超聲探傷儀的同步電路按一定頻率間隔發(fā)射具有一定持續(xù)時間的觸發(fā)脈沖信號，同時觸發(fā)掃描電路和發(fā)射電路。掃描電路產(chǎn)生的與時間成正比的鋸齒被電壓加到示波器水平偏轉(zhuǎn)板上，形成水平掃描線。與此向時，發(fā)射電路產(chǎn)生一個高頻脈沖信號去激勵換能器，這個發(fā)射脈沖信號同時加至接收電路，在時基軸的始端形成一個幅度很大的起始脈沖信號，通過逆壓電效應，發(fā)射換能器將高頻電能，通過機械振動轉(zhuǎn)換成聲能并耦合到被測試件中，以超聲波的形式在介質(zhì)中進行傳播，遇到缺陷或被測物底面時，會產(chǎn)生反射。反射聲波被同一換能器接收，并通過正壓電效應，將聲能轉(zhuǎn)換成電能，電脈沖送入儀表的接收、放大電路，將放大后的反射信號加至示

17、波器的垂直偏轉(zhuǎn)板上，形成反射脈沖信號。 直接接觸縱波脈沖反射法：所謂直接接觸法是將換能器通過耦合介質(zhì)直接與探測面發(fā)生接觸的檢測方法。 根據(jù)耦合介質(zhì)和耦合條件的不同，換能器和試件的耦合方式分為直接接觸法和液浸法。 直接接觸法是在換能器與試件之間填充很薄的一層耦合劑。耦合劑應具有較高的聲阻抗，透聲性能好一般用油類，如硅油、甘油、機油等。 液浸法是使探頭發(fā)射的聲波經(jīng)過一段液體后再進入工件的探傷方法。常用的浸液有水、油或其他液體。液浸法中探頭與被檢物不接觸，因此，超聲波的發(fā)射與接收都比較穩(wěn)定，受油膜厚度、接觸壓力和表面光潔度的影響較小。1單直探頭縱波脈沖反射法 縱波是介質(zhì)中質(zhì)點振動方向與聲傳播方向一致

18、的波形。利用縱波進行檢測的方法，稱為縱波法。直接接觸縱波法應用于板材、鑄件、鍛件及復合材料的檢測中。 直接接觸縱波脈沖反射法分為一次脈沖反射法、多次脈沖反射法和組合雙探頭脈沖反射法。(1) 次脈沖反射法。F波在時基軸的位置取決于缺陷聲程可確定缺陷在試件中的位置，缺陷回波的高度取決于缺陷的反射面積，可評價缺陷的當量大小。缺陷使部分聲能反射，從而底波高度下降。 (2)多次脈沖反射法。以多次底面反射波為依據(jù)進行探傷的方法。當聲波在兩個平行端而上傳播時若無缺陷存在，從底面反射回來的回波，一部分聲能被探頭接收、轉(zhuǎn)換，在熒光屏上顯示為一次底波B1，另一部分聲能又折回底面被再次反射回來，其中一部分聲能又被探

19、頭接收、轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生二次底波B2，如此往復多次，直至聲波耗盡為止。 2雙直探頭縱波脈沖反射法利用穿透法相反射法的優(yōu)點。它適用于表面和近表面缺陷的探傷，以及薄壁工件或板材的探傷。其波形與一次脈沖反射法相似，只是增加一次界面回波。 直接接觸斜探頭脈沖反射法。利用超聲波在異質(zhì)界面上發(fā)生反射和折射時會產(chǎn)生新類型的波的特點，可以檢查不同角度的缺陷。直接接觸斜探頭脈沖反射法可分為橫波法、表面法等。第五節(jié) 超聲波物檢計 超聲波物位計分為兩類： (l)定點發(fā)信超聲波物位計。物體的升降及介質(zhì)吸收或反射聲波能使透過的聲波被通斷，通過這種開關(guān)作用可實現(xiàn)液體在定點有無的測量。實現(xiàn)達點報警或控制液位、固體料位，換能器可全

20、部裝于容器壁外，不接觸介質(zhì)，可測熔融金屬液位。 (2)連續(xù)測量超聲波物位計。聲波發(fā)射到分界面(即物料表面或液體表面)后產(chǎn)生反射，由接收換能器接收反射回波，利用發(fā)射到接收的時間間隔及聲速，通過計算可得物位高度。 一、超聲波液位計1、基本原理及方案利用回聲測距原理進行工作，分為氣介式、液介式處固介式氣介式、液介式處固介式三類，最常用的是氣介式和液介式。2聲速校正聲波傳播速度在不同介質(zhì)中都不一樣，即使在同一介質(zhì)中，溫度不溫度不同聲速也不同同聲速也不同。為了能準確測量液位必須對溫度修正。 (1)用校正具校正聲速。校正具是在傳聲介質(zhì)中，相隔一個固定距離L0處安裝一個探頭-反射板系統(tǒng)，用以測出實際聲速。液

21、介式-校正具應安裝在液體介質(zhì)最低處，以防止液位變化時露出液面。氣介式-校正具應放在容器頂端的容積中。 為了更好地解決由于密度、成分、溫度分布不均勻產(chǎn)生的一些誤差問題，液介式可采用浮臂式校正具。這種校正雖然具有校正精度高的優(yōu)點，但缺點是安裝不方便，另外要求容器直徑(或長度)要大于液位可能的高度。 (2)固定標記校正聲速。 3回波時間測量如果采用聲速校正，液位測量就變成了對時間間隔的測量?；夭〞r間的測量一般可采用兩種方案兩種方案。 (1)雙穩(wěn)法測時。利用個雙穩(wěn)電路來計時，即觸發(fā)發(fā)射電路的脈沖同時觸發(fā)這個雙穩(wěn)電路，當反射的回波前沿到達這個接收器時，再用這個接收波前沿脈沖觸發(fā)雙穩(wěn)，使之翻回。雙穩(wěn)脈沖輸

22、出的方波寬度就是要測的回波時間。 (2)測時法。觸發(fā)探頭發(fā)射超聲脈沖后經(jīng)過被測液面反射，當回波回到探頭上時，這個回波的前沿又接著觸發(fā)探頭發(fā)出第二個超聲脈沖，第個脈沖的前沿和第二個脈沖的前沿中間經(jīng)過的時間t，如果液位高度不變，就是一個等間距的發(fā)射信號。4超聲波液位計的應用實例 液位計組成：儀表和探頭液位汁的安裝：液位計的設(shè)置：進行參數(shù)設(shè)定：設(shè)置正常的液位范圍、最高液位、最低液位，設(shè)置單位，設(shè)置操作模式，設(shè)置繼電器連接的外部報警限位開關(guān)等設(shè)備。完成后，還要進行調(diào)試和根據(jù)當時實際液位進行調(diào)整，保證測量的準確。 二、超聲波料位計 超聲波料位計的工作原理是工作原理是：從粉倉頂部的已知高度L處向料面發(fā)射一

23、個超聲脈沖波，該波在空氣中傳播，遇到料面時反射回來。若能測得聲波往返時間t，就能求得料位高度h值。超聲波料位計的整機方框圖。主振蕩器每隔2s發(fā)出一個觸發(fā)脈沖它送住四個單元其一是復位單元，使計數(shù)器復零。其二是發(fā)射單元，使發(fā)射換能器發(fā)出一個超聲波脈沖：其二是延時單穩(wěn)，脈沖信號經(jīng)延時單穩(wěn)延時一定時間后(延時的時間可調(diào))，去觸發(fā)雙穩(wěn)使計數(shù)門打開，17KHZ振蕩器的振蕩脈沖通過計數(shù)門送給計數(shù)器計數(shù)；另一方面去觸發(fā)報警單穩(wěn)。使報警系統(tǒng)處于準備高位報警狀態(tài)。其四是觸發(fā)自動增持控制，使放大器的電壓增益隨時間的增加而增加。從料面反射回來的超聲波脈沖波由接收換能器接收，經(jīng)放大和整形去觸發(fā)雙穩(wěn)，使其翻轉(zhuǎn)而關(guān)閉計數(shù)器

24、，計數(shù)器顯示的值是1/2*ct第六節(jié) 超聲波流量計 根據(jù)其測量介質(zhì)的不同分為氣體流量計和液體流量計。測量原理是多樣的，如傳播速度變化法、波速偏移法、多普勒效應法、流動聽聲法等。應用較廣的是超聲波傳輸時間差法。一、傳輸速度變化法 超聲波在流動介質(zhì)中傳播時，其傳輸速度與在靜止介質(zhì)中的傳播速度不同，其變化量與介質(zhì)流速有關(guān)。測得這一變化量就能求得介質(zhì)的流速，進而求出流量； 測量速度差的方法很多，常用的有時間差法、相位差法和頻率測量速度差的方法很多，常用的有時間差法、相位差法和頻率差法。差法。1時間差法測順流和逆流中超聲波傳播的時間差來測量流速。測順流和逆流中超聲波傳播的時間差來測量流速。 對于已安裝好

25、的換能器和已定的被測介質(zhì)，體積流量等于介質(zhì)流速乘以管道面積，故和時間差成正比。 3頻率差法 工作原理是超聲換能器向被測介質(zhì)發(fā)射超聲脈沖波，經(jīng)過段時間此脈沖波被接收并放大，放大的信號再去觸發(fā)發(fā)射電路使發(fā)射換能器再次向介質(zhì)發(fā)射超聲脈沖波，系統(tǒng)形成振蕩。4超聲波流量計的應用實例 測量煤氣流量測量煤氣流量。在煤氣管道中斜裝一對超聲波探頭，兩個超聲波探頭之間的距離為超聲波的傳播聲程。超聲波煤氣流量計 工作原理基于時間差法時間差法。只要分別在順流方向和逆流力向上測量出超聲波在管道內(nèi)部的傳播速度，就可以通過計算得出煤氣的流速。煤氣的流量則可以根據(jù)對煤氣的流速和煤氣管道的截面積進行計算并通過溫度和壓力進行校正

26、后得到。 超聲波煤氣流量計具有其他流量計無法比擬的優(yōu)點優(yōu)點：它無插入部件和活動部件因而不改變氣體的流態(tài)，對煤氣流速無阻力，無壓力損耗，適用范圍廣，流速測量范圍大，操作簡單，安裝方便，維護量小。 二、多普勒效應法二、多普勒效應法 多普勒流量計是利用聲學多普勒效應進行流體測量利用聲學多普勒效應進行流體測量的。流量計向被測流體發(fā)射固定頻率的超聲波，該超聲波被流體中的懸浮粒子或氣泡反射并接收，接收波的頻率與被測流體的流速有關(guān)，通過測量發(fā)射波和接收波的頻率差，可以計算出被測流體的流速和流量。多普勒流量計為反射式流量計，只有當超聲波能被流體中的顆粒或氣泡反射回來時，才能進行測量。 多普勒效應法不能用于不含固體微?；驓馀莸牧黧w流量的測量。多普勒流量計根據(jù)其用途和結(jié)構(gòu)的不同，分為如下幾種不同類型幾種不同類型： (1)多普勒式管道流量計。這種流量計一般用在對測量精確度要求不高、不能應用時差式流量計的場合，如用在石油化工、輕工食品、環(huán)保等行業(yè)測量含有較多雜質(zhì)或氣泡的流體。(2)多普勒式管渠流量計。是污水計量的關(guān)鍵設(shè)備。 (3)多普勒式江河流量計。 (4)多普勒點式流速儀：能進行三維流速測量的高精度儀器。 第七節(jié) 超聲波測