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时差式超声波流量计基于超声波在流体中顺逆流传播的时间差实现流量测量，其核心工作原理及技术要点如下：
🔄 一、工作原理。
双向声波传播：
在管道两侧对称安装超声波换能器(发射/接收一体)，交替发射超声波脉冲：
顺流方向：声波传播时间 t1=L/c+vcosθ
逆流方向：声波传播时间 t2=L/c−vcosθ
其中 L为声程，c 为静态流体声速，v 为流体流速，θ 为声束与管轴的夹角。
时间差测算：
计算顺逆流时间差 Δt=t2−t1Δt=t2−t1，化简得：
Δt=2Lvcosθ/(c2−v2cos2θ)
当 c≫v 时，近似为 Δt≈2Lvcosθ/c2。
流量计算：
流速 v=Δt⋅c2/2Lcosθ，结合管道截面积 A 得流量 Q=v⋅AQ=v⋅A 。
二、关键技术实现。
高精度计时电路：测量微秒级时间差(典型分辨率 0.1ns)，保证±0.5%精度。
多声道布局：大型管道采用2-8组换能器，覆盖不同流层，消除流速分布不均误差。
声路角优化：固定θ=45°(标准设计)，平衡时间差灵敏度与信号衰减。
温度/压力补偿 ：内置传感器实时修正声速cc(声速受介质温压影响)。
三、适用场景与限制。
优势领域：清洁均质流体(水、油品、超纯水)，管径覆盖 DN15–DN6000mm ;无压损、无接触测量，适用腐蚀性/高纯度介质。
局限性：含大量气泡或固体颗粒(浊度>5%)的流体因声波散射导致信号衰减;直管段要求：上游≥10D、下游≥5D(D为管径)，避免紊流干扰。
时差式超声波流量计以 时间差ΔT 为直接测量量，通过声路几何优化与多声道融合技术，实现工业级高精度流量监测，成为清洁流体计量的主流方案。
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