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超声波热量表芯片UTA6905的相差法流 量测量原理

文字:[大][中][小] 2015-11-16    浏览次数:2195    

  1.概述

  近年来我国 提出建筑节能计划,逐步实现分 户计量收费制度。供热计量正 在逐渐成为技术研究的热点,户用超声波 热表以低功耗、高精度越来越受关注。超声流量计 量实现了非接触式高精度测量,因此有量程宽、无压损、组成简单、灵敏度高的优点。目前的主要 的超声流量计量技术是时差法和相差法。时差法超声 流量计就是根据介质的流速与时差存在线性关系原理进行测量的,只要准确测 定顺逆流时间,根据流速与 其线性关系,可以求出瞬时流速,进而可以求 出瞬时流量。而相差法则 是通过某种技术手段,得到顺逆流 回波信号的相位差信息,推算出超声 波顺逆流的传播时差。2014年8月,北京美科芯 科技有限公司联合美国ICCI公司共同发 布了业界首款基于相差法的智能超声波热量表专用芯片UTA6905,本文主要介绍UTA6905芯片的相差 法超声流量计量原理。
  2.相差法超声 流量计量原理
  超声波热量 表测量系统利用超声波相差法测量当前管道中的流量值,同时利用温 度传感器测量入口水温和出口水温,通过热量计 算就可得出当前住宅所使用的热量。UTA6905芯片利用相 差法完成对管道中流量的测量,是通过测量 超声波在顺流和逆流传播产生的相移之差。超声波流量 测量原理如图1所示。
  超声波热量表芯片UTA6905的相差法流 量测量原理(电子工程专辑)
  超声波流量测量原理
  中流量管道直径为D,两个换能器 之间的水平距离为L,超声波在水 中的传输速度为c,管道中流体速度为v,可以得到超 声波在顺流中的渡越时间t1和逆流传播 过程中的渡越时间t2分别为:
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