易福门IFM超声波流量传感器的工作原理

超声波流量传感器由超声波换能器、电子线路及流量显示和累积系统三部分组成。超声波发射换能器将电能转换为超声波能量，并将其发射到被测流体中，接收器接收到的超声波信号，经电子线路放大并转换为代表流量的电信号供给显示和积算仪表进行显示和计算。这样就实现了流量的检测和显示。根据检测的方式，可分为传播速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪声法及相关法等不同类型的超声波流量传感器。超声波流量传感器是近十几年来随着集成电路技术迅速发展才开始应用的一种。

根据对信号检测的原理，目前超声波流量传感器大致可分传播速度差法(包括：直接时差法、时差法、相位差法、频差法)波束偏移法、多普勒法、相关法、空间滤波法及噪声法等类型。

其中以噪声法原理及结构简单，便于测量和携带，价格便宜但准确度较低，适于在流量测量准确度要求不高的场合使用。

由于直接时差法、时差法、频差法和相位差法的基本原理都是通过测量超声波脉冲顺流和逆流传播时速度之差来反映流体的流速的，故又统称为传播速度差法。其中频差法和时差法克服了声速随流体温度变化带来的误差，准确度较高，所以被广泛采用。按照换能器的配置方法不同，传播速度差拨又分为：Z法(透过法)、V法(反射法)、X法(交叉法)等。

波束偏移法是利用超声波束在流体中的传播方向随流体流速变化而产生偏移来反映流体流速的，低流速时，灵敏度很低适用性不大.多普勒法是利用声学多普勒原理，通过测量不均匀流体中散射体散射的超声波多普勒频移来确定流体流量的，适用于含悬浮颗粒、气泡等流体流量测量。

相关法是利用相关技术测量流量，原理上，此法的测量准确度与流体中的声速无关，因而与流体温度，浓度等无关，因而测量准确度高，适用范围广。但相关器价格贵，线路比较复杂。在微处理机普及应用后，这个缺点可以克服。

噪声法(听音法)是利用管道内流体流动时产生的噪声与流体的流速有关的原理，通过检测噪声表示流速或流量值。其方法简单，设备价格便宜，但准确度低。 

易福门IFM超声波流量传感器的技术参数

介质温度 [°C] -10...80

抗压强度 [bar] 16

电气数据

工作电压 [V] 19...30 DC; (符合EN 50178 SELV/PELV标准)

电流损耗 [mA] 100

绝缘电阻小值 [MΩ] 100; (500 V DC)

防护等级 III

反相保护 是

开机延迟时间 [s] 10

输入

输入 计数器复位

输出

输出数量 2

输出信号 开关信号; 模拟信号; 脉冲信号; (可配置)

数字输出数量 2

输出功能 常开/常闭; (可设定参数)

开关量输出DC电压降大值 [V] 2

开关量输出DC的持续电流负载 [mA] 250; (每个输出)

模拟输出数量 1

模拟电流输出 [mA] 4...20; (可调整量程)

负载大值 [Ω] 500

模拟电压输出 [V] 0...10; (可调整量程)

负载电阻小值 [Ω] 2000

脉冲输出 流量计

电气设计 PNP/NPN

短路保护 是

短路保护类型 脉冲

过载保护 是

测量/设定范围

测量范围

0...200 l/min 0...12 m³/h

显示范围

0...240 l/min 0...14.4 m³/h

分辨率

0.1 l/min 0.01 m³/h

开关点, SP

0.4...200 l/min 0.02...12 m³/h

复原点, rP

0...199.6 l/min 0...11.98 m³/h

测量值起点, ASP

0...160 l/min 0...9.6 m³/h

测量值终点, AEP

40...200 l/min 2.4...12 m³/h

流量大值

220 l/min 13.2 m³/h

步距

0.1 l/min 0.01 m³/h

流量监控

脉冲值 0.1 l...100000 m³

脉冲长度 [s] 0,0125...2

温度监控

测量范围 [°C] -10...80

分辨率 [°C] 0.2

开关点, SP [°C] -9.8...80

复原点, rP [°C] -10...79.8

测量值起点 [°C] -10...62

测量值终点 [°C] 8...80

设定步距 [°C] 0.2

易福门IFM超声波流量传感器的主要特点

1、超声波流量传感器的发射晶体与被测量液体直接接触，提高了测量精度和机器的运行稳定性；

2、解决了由于管道内壁结垢或腐蚀严重时，使用外缚式传感器信号弱、测量不正常的难题；也可以在水泥管路上安装（须知道管道实际外径向厂家订做管箍）；

3、解决了由于外夹式传感器长时间使用，造成耦合剂干燥而影响超声波信号不能正常传输、不能正常工作等问题；

4、使用的开孔工具可以使菲格瑞思超声波流量传感器在带压不停水的情况下安装，保证生产正常稳定运行，日后维护也无需停水；

5、相对电磁流量计，在大口径管道上使用既经济又可靠准确。 [2] 

易福门IFM超声波流量传感器的注意事项

1、瞬时流量计波动大

①信号强度波动大；②本身测量流体波动大；

解决方法：调整好探头位置，旋转蒸发器提高信号强度（保持在3%以上）保证信号强度稳定，如本身流体波动大，则位置不好，重新选点，确保*D后5D的工况要求。

2、外夹式超声波流量传感器信号低

管径过大，管道结垢严重，或选择安装方式不对。

解决方法：对于管径过大、结垢严重，建议采用插入式探头，或选择“Z”型安装方式。

3、插入式探头使用一段时间后信号降低？

可能探头发生偏移或探头表面水垢厚。

解决方法：重新调整探头位置，清冼探头发射面。

4、开机无显示

检查电源属性是否与仪表的额定值相对应，保险丝是否烧断，如以上问题不荐在，对建议把仪器发回我司由专业技术人员检查。

5、开机后仪表仅有背光，无任何字符显示

此情况一般为程序芯片失，建议把仪器发回我司进行处理。

6、超声波流量传感器在现场强干扰下无法使用？

供电电源波动范围较大，周围有变频器或强磁场干扰，接地线不正确。

解决方法：给仪表提供稳定的供电电源，仪表安装远离变频器和强磁场干扰，有良好的接地线。