超声波流量计采用传播速度差法进行测量的应用方式比较多,转换器所采用的信息采集处理电路各不相同,有用数字电路直接测量顺、逆流方向接收信号波前沿时间差的LE 流量计,采用PLL(锁相环路)或TLL(时间锁定环路)的时间差法仪表,也有采用一组转换或二组转换方式的频差法仪表,以及采用频差法与相位差法或与时间差法组合起来的二种组合方法的仪表。此外,各厂家所采用的原理方程式也有所不同。这里列举两种典型的测量方法。
⑴时差法测量方法
随着集成电路技术的发展,锁相环路技术可以普遍地得到应用,使用此种技术的超声流量计测量回路用了两组锁相环路,管壁上使用了一组1.2 兆赫的压电跃变振荡器。测量回路的一个回路沿顺方向,另一回路沿逆方向发射超声波,把两个探测器的收发交替进行转换。测量相位差,是指测量VCO(电压控制振荡器)的振荡频率分频为N 分之一的信号与接收信号之间的相位差(时间差)。这个接收信号是把分频信号和同期发射的信号接收下来的信号,超声波在液体中的传播时间比发射时间滞后。因为顺、逆两个回路都是锁相环路,因此,在锁定相位的场合,电压控制振荡器(VCO)(1)以N / t1的频率进行振荡(其中1 t 是超声波从1 p 到2 p的传播时间),电压控制振荡器(VCO)(2)以2 N / t 的频率振荡(其中2 t 是超声波2 p 从1 p 到的传播时间)。因此,频率之差为即可得流速。
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