超声波流量计多声道气体测量技术探讨 五十九

多声道超声波气体流量计的传感器部分主要指测量管段部分，流量传感器的结

构分析主要指测量管段的连接和各对超声波换能器的安装分布位置。

流量测量管段设计制造成法兰端面，连接输送直管段中。在A.G.A. No.9 中，研究工作已经指出不对称速度分布从发生点起一直到50D 或下游都持续存在，有涡流的速度剖面可存在于200D 处，或更远，D 为测量管段内径。因此在一般气体工业流量测量现场中的安装位置，均要考虑复杂流态对流速的测量影响。在GB/T18604-2001中，推荐多声道超声波气体流量计安装的位置要求：上游的最短直管段长度为10D,下游的最短直管段长度为5D。该要求在上游条件较为理想（如涡流强度很小，速度分布稍有不对称）时方能成立，且应视为最低要求。

根据ISO/TR12765，目前常用的多声道超声波流量传感器声道布置方式有三种：

平行布置方式、交叉布置方式和网络布置方式。多声道超声波气体流量计考虑超声波的传播效率问题，采用超声波换能器嵌入安装在测量管段上。

 (1)平行布置（a）平行、交叉布置截面图（3）交叉布置（4）网络布置

四声道交叉超声波气体流量计的测量圆管段的结构示意图，四个声道分别布置在不同的流层上，声道之间在y 方向上看互相交叉，z 方向上看互相平行。

测量管段由工作频率为200～250KHz 的超声换能器对构成四个声道的一个复合传感器。管径D = 300mm，各个声道与轴线方向的夹角φ = 60°。

超声波流量计