煙氣超聲波流速儀常被用于精準(zhǔn)測(cè)量煙氣的流量,按照其測(cè)量原理可分為傳播時(shí)間法和多普勒頻移法,其中傳播時(shí)間法又可分為時(shí)差法、相位差法、頻率差法三種。目前絕大多數(shù)的煙氣超聲波流速儀的測(cè)量原理都采用時(shí)差法。
超聲波在流體中的傳播時(shí),順流方向和逆流方向的傳播速度是不一樣的,其順溜與逆流的傳播速度的時(shí)間差與流體的流速成正比。所以只要測(cè)量超聲波發(fā)射器和接收器在兩個(gè)方向的傳播時(shí)間差,就可以測(cè)得流體的流速。
通常煙氣超聲波流速儀現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí),在煙囪或煙道的兩側(cè)各安裝一個(gè)超聲波發(fā)射/接收傳感器。超聲波的發(fā)射端和接收端典型的角度為30~60°,超聲波的發(fā)射頻率為50kHz。超聲波發(fā)射器將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲脈沖信號(hào),超聲波的接收器再將聲脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。順流時(shí)聲脈沖信號(hào)從發(fā)射端到接收端與逆流時(shí)聲脈沖信號(hào)從發(fā)射端到接收端的時(shí)間差與煙氣的流速成正比。
除此之外,超聲波在流體中的傳播速度受流體的組分、溫度與壓強(qiáng)影響。溫度越高、壓強(qiáng)越大,則超聲波的傳播速度越快,反之則越小。
現(xiàn)在的煙氣超聲波流速儀都帶有自動(dòng)補(bǔ)償功能 。對(duì)于煙氣的溫度和壓強(qiáng)產(chǎn)生變化時(shí),對(duì)于測(cè)量煙氣流量結(jié)果影響很小。