TUF-2000P便攜式聲波流量計目前所存在的缺點(diǎn)主要是可測流體的溫度范圍受聲波換能鋁及換能器與管道之間的耦合材料耐溫程度的限制,以及高溫下被測流體傳聲速度的原始數(shù)據(jù)不全。目前我國只能用于測量200℃以下的流體。另外,TUF-2000P便攜式聲波流量計的測量線路比一般流量計復(fù)雜。這是因?yàn)?,一般工業(yè)計量中液體的流速常常是每秒幾米,而聲波在液體中的傳播速度約為1500m/s左右,被測流體流速(流量)變化帶給聲速的變化量也是10-3數(shù)量級.若要求測量流速的準(zhǔn)確度為1%,則對聲速的測量準(zhǔn)確度需為10-5~10-6數(shù)量級,因此須有完善的測量線路才能實(shí)現(xiàn),這也正是TUF-2000P便攜式聲波流量計只有在集成電路技術(shù)發(fā)展的前題下才能得到實(shí)際應(yīng)用的原因。
TUF-2000P便攜式聲波流量計由聲波換能器、電子線路及流量顯示和累積系統(tǒng)三部分組成。聲波發(fā)射換能器將電能轉(zhuǎn)換為聲波能量,并將其發(fā)射到被測流體中,接收器接收到的聲波信號,經(jīng)電子線路放大并轉(zhuǎn)換為代表流量的電信號供給顯示和積算儀表進(jìn)行顯示和積算。這樣就實(shí)現(xiàn)了流量的檢測和顯示。
TUF-2000P便攜式聲波流量計常用壓電換能器。它利用壓電材料的壓電效應(yīng),采用適出的發(fā)射電路把電能加到發(fā)射換能器的壓電元件上,使其產(chǎn)生聲波振勸。聲波以某一角度射入流體中傳播,然后由接收換能器接收,并經(jīng)壓電元件變?yōu)殡娔埽员銠z測。發(fā)射換能器利用壓電元件的逆壓電效應(yīng),而接收換能器則是利用壓電效應(yīng)。
TUF-2000P便攜式聲波流量計換能器的壓電元件常做成圓形薄片,沿厚度振動。薄片直徑過厚度的10倍,以振動的方向性。壓電元件材料多采用鋯鈦酸鉛。為固定壓電元件,使聲波以合適的角度射入到流體中,需把元件故人聲楔中,構(gòu)成換能器整體(又稱探頭)。聲楔的材料不要求強(qiáng)度高、耐老化,而且要求聲波經(jīng)聲楔后能量損失小即系數(shù)接近1。常用的聲楔材料是玻璃,因?yàn)樗该?,可以觀察到聲楔中壓電元件的組裝情況。另外,某些橡膠、塑料及膠木也可作聲楔材料。
聲波在流動的流體中傳播時就載體流速的信息。因此通過接收到的聲波就可以檢測出流體的流速,從而換算成流量。根據(jù)檢測的方式,可分為傳播速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪聲法及相關(guān)法等不同類型的TUF-2000P便攜式聲波流量計。起聲波流量計是近十幾年來隨著集成電路技術(shù)發(fā)展才開始應(yīng)用的一種。
TUF-2000P便攜式聲波流量計非接觸式儀表,適于測量不易接觸和觀察的流體以及大管徑流量。它與水位計聯(lián)動可進(jìn)行敞開水流的流量測量。使用聲波流量比不用在流體中安裝測量元件故不會改變流體的流動狀態(tài),不產(chǎn)生附加阻力,儀表的安裝及檢修均可不影響生產(chǎn)管線運(yùn)行因而是一種理想的型流量計。