超声波流量计低功耗高精度设计的探讨 四

超声波流量计的时差测量法是基于超声波在具有流速的媒质里传播时，其传播时间(速率)会随着媒质流速的变化而变化的原理来实现媒质流速测量的。

时差法的关键主要是对于时间测量的高精度，近几年来，随着集成电路的高速发展，

高速时间计数处理芯片不断出现，使得几十皮秒的测量精度变得可能，这也对时差法超

声波流量计的发展产生了极大的推动。

1．2国内外的发展及现状

超声波流量计是通过检测流体流动对超声波(或超声脉冲)的作用以测量流量的仪

表。研究利用超声波测量液体和气体流量已经有数十年的历史。

1928年法国的O．Rutten研制成功了世界上第一台超声波流量计。之后，美国、意大利等国陆续有人研究，但都限于相位差法，进展不大。1955年，应用声循环法的超声波流量计首先作为航空燃料用流量计获得成功，随后又出现了基于时间差法和波束偏移法的超声波流量计。1958年，A．L．Herdrieh等人发明了折射式超声波探头，以消除由于管壁中声波的交混回响而产生的相位失真，为换能器的管道外夹安装提供了理论依据，超声多普勒流量计也在这一时期诞生。1963年，超声波流量计开始由日本的Tokyo Keiki等人引入工业应用，但由于电子线路太复杂而未占有牢固的地位。20世纪70年代后，集成电路技术迅猛发展，高性能锁相技术的出现与应用，使得实用的超声波流量计得以迅速发展。到20世纪90年代初期日本、美国、西欧等地区超声波流量计的销售已占到流量仪表的4%-9％。20世纪90年代中期，超声波流量计世界范围的年销售台数约3．6万台，进入2l世纪，全球超声波流量计(不含明渠流量计)2000年的销售达到2．4亿美元，到2005年之前，超声波流量计的销售以年均15．3％的速度快速增长。

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