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超声波

当超声波束在液体中传播时，液体的流动将使传播时间产生微小变化，并且其传播时间的变化正比于液超声波流量仪体的流速，其关系符合下列表达式其中θ为声束与液体流动方向的夹角；M 为声束在液体的直线传播次数；D 为管道内径；Tup 为声束在正方向上的传播时间；Tdown为声束在逆方向上的传播时间ΔT=Tup –Tdown设静止流体中的声速为c，流体流动的速度为u，传播距离为L，当声波与流体流动方向一致时（即顺流方向），其传播速度为c+u；反之，传播速度为c-u.在相距为L的两处分别放置两组超声波发生器和（T1,R1）和（T2,R2）。当T1顺方向，T2逆方向发射超声波时，超声波分别到达R1和R2所需要的时间为t1和t2,则t1=L/(c+u) t2=L/(c-u)由于在工业管道中，流体的流速比声速小的多，即c>>u,因此两者的时间差为 ▽t=t2-t1=2Lu/cc 由此可知，当声波在流体中的传播速度c已知时，只要测出时间差▽t即可求出流速u，进而可求出流量Q。利用这个原理进行流量测量的方法称为时差法。此外还可用相差法、频差法等。

超声波流量计作为一种目前非常流行的液体测量的流量计。随着科技技术的进步，流量计在供水业的发展的应用更加的广泛。因此，超声波流量计在供水行业的应用中有很大的发挥。流量仪表分为进厂原水、出厂成品水、向用户供水等交接结算计量和水厂内部工艺流程的流量、测量/控制两大类。上世纪50年代以前，制水供水交接结算仪表都采用传统液体涡轮流量计和终端用户收费机械式叶轮水表。

因为系统不确定度除了超声波流量计本身精度外，还应包括流通面积、声程距离和声程角的测量偏差形成的附加误差;以及来流受上游挠流件挠动而直管段不足形成速度分布畸变和旋转流所带来的附加误差等。