超声波流量计主机与探头原理探讨  八

⑶相关法

当流体在管道内流动时，其内部存在着各种各样的随机扰动，从而产生了与流动状况有关的流动信号，并具有一定的统一特性。

超声波流量计在管道上取相距为L 的截面A 和B，两个超声波接收器分别检测到流动信号x(t)和y(t)，对x(t)、y(t)作互相关运算，当L 在一定范围内时，流动信号x(t)和y(t)具有一定的相似性，故互相关函数( ) xy R 会出现一峰值，该峰值对应的时间位移0  即为理想状态下流体从A 截面到B 截面的渡越时间，流体的平均流速。

相关法的测量的特点在于寻找两路信号的相似程度，因此这种方法的测量精度与所测管道的口径、介质的种类及流速关系不大，比较而言，相关法更适合小管道、小流量的测量。

⑷波束偏移法

波束偏移法是根据测量由于流体流动而引起的超声波束偏移角来确定流体流速的。它的工作原理如图1-3 所示。在管道一侧装一个超声波换能器，在另一侧装两个超声波接收换能器。流体静止时，超声波束方向位于两接收器中间，两接收器收到的信号强度相等，指示仪指示为零。管内流体以流速u 流动时，超声波束方向为声速C 与流速u 的矢量合成方向，与流体静止时的波束方向偏移 角：tg  u /C ,流速越大，偏移角越大，而两接收器收到的信号强度差值也越大，因此测出两接收器的信号强度差值可确定流体的流速。波束偏移法用于测量准确度要求不高的高速流体流量测量。

⑸噪声法

噪声法是利用液体在管内流动时产生的声波或超声波的强度与流速存在一定关系的现象来测量流量的。其工作原理图如图1-4 所示。这种测量方法测量线路简单，但测量准确度不高，用于对流量测量准确度要求不高的场合。

超声波流量计