一、超聲波流量計及工作原理

1、 用途

超聲波流量計適用于各種管徑的液體計量，管徑越大計量精度越高，能實(shí)現(xiàn)雙向流量計量，無壓力損耗，不受氣質(zhì)、液態(tài)、壓力、溫度、氣體等組成變化的影響，系統(tǒng)的信號接收完全數(shù)字化，可將每個脈沖及預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比，檢測信號質(zhì)量，可獲得高質(zhì)量的檢測結(jié)果。

2、 結(jié)構(gòu)

超聲波流量計主要由殼體、換能器、探頭、流量積算儀組成

3、測量原理

頻率高于20KHZ的聲音波叫超聲波，聲波在空氣中的傳播速度為551.5M/S，在水中的傳播速度為1428.66 M/S，在鐵中的傳播速度為5850M/S，超聲波氣體流量計分單聲道和多聲道，最多可以達(dá)到6個聲道，無論聲道多少，它們的工作原理都是相同的。

兩個能發(fā)射和接收脈沖的的探頭安裝在管道一側(cè)或兩側(cè)，其中一個探頭發(fā)射超聲波脈沖被另一個探頭接收，這樣兩個探頭就構(gòu)成了聲道，在幾毫秒之間，兩個探頭輪流發(fā)射和接收超聲波脈沖，如果沒有流動，聲音將以相同的速度向兩個方向傳播。

當(dāng)有氣流流動時，沿順流方向的聲道傳播的超聲波脈沖和氣流速度分量疊加，聲速增大，而沿逆流方向聲道上的超聲波脈沖的速度，要減去一個氣體流速的速度分量，聲速減少， 這就形成了順流方向和逆流方向傳輸時間的時間差。

二、超聲波流量計的輸出與接線

下面以西門子外夾式超聲波流量計為例，來看看是如何接線的，由于變送器的類型非常豐富，對應(yīng)不同設(shè)計類型的變送器，需要注意4－20mA是有源輸出還是無源輸出，選擇不同的接線方式，不要因?yàn)檎`接線造成輸出不正?；螂娐窊p壞。

例如這款緊湊型的變送器的電流輸出是無源的輸出，需要回路供電，雙通道 I O 接線如下圖所示，V C 是24V直流電源，R L 為線路電阻加上用戶信號采集系統(tǒng)的輸入電阻，標(biāo)稱值1000歐姆。

I O 接線圖

緊湊型的變送器接線端子在接線時，要注意端子的順序TB1從右到左，TB2從左到右，防止誤接線，端子排序如下圖所示：

緊湊型接線端子

變送器電流輸出端子上沒有配電時，也會有7.8mA左右的電流，可以借助這個電流判斷電路板的功能正常，在變送器電流輸出端子上沒有配電時，也會有7.8mA左右的電流，可以借助這個電流判斷電路板的功能正常。

這款變送器標(biāo)配的的4－20mA電流輸出是有源的輸出，不需要外部供電，擴(kuò)展I/O模塊上的4-20mA輸出就是無源輸出，需要回路供電，需要特別注意。