超声波流量计芯片的原理探讨  三

1 绪论

1．1 超声波流量计的发展历史

超声流量测量技术的基本原理是利用超声波在流体中传播时所载流体的流速信息来测量流体流量的。1928年，德国人吕特根(RUTrGEN)就在一篇获得专利的文章中提出了用两个声信号的时差法测量流速的可能性。但为了使超声波流量计有一定的精度，时差法超声波流量计要求对时间的测量精度至少有101s，这在当时是很难做到的。50年代初，美国科技工作者首先提出“鸣环"测量法，所谓“鸣环"测量法就是通过多次循环将时差扩大后再进行测量。这种测量方法使时间测量精度大大提高，弥补了电子技术的不足，为超声波流量计进入实用走出了关键一步。1955年，世界上第一台超声波流量计在美国诞生，它使用的技术就是“鸣环"时差法，用于航空燃料油流量的测量。但由于“鸣环"法是多次循环测量，测量周期长，系统的反应时间慢，而且在循环中任何一个干扰信号或信号中断都有可能使循环中断，造成此次测量无效，因此系统的稳定可靠性差，再加上此法没有消除声速对测量精度的影响，测量精度得不到保证，因而“鸣环"时差法超声波流量计并没有进入实用测量领域。