差法超声波流量计的工作原理

工作原理是：在流体（水）中，利用超声波顺流和逆流的传播时间之差得出流体的平均流速V，进而计算出流体的流量Q。在水介质中，超声波的传播速度约为1450m/s，此款超声波流量计设计的水的流速为0.03～20m/s的范围，流量计管径范围为100～2000mm。时差法超声波流量计计时电路的精度是流量测量的基础，如果以超声波在水中的传播速度1450m/s为例，1m距离的传播时间为689.655μｓ，而一般流速下逆流和顺流的传播时间差只有几百纳秒到几微秒，所以计时精度必须达到10ns以下，对时间的检测精度要求很高。随着集成电路的高速发展，高速时间计数处理芯片不断出现，使得几十皮秒的测量精度成为可能。德国ACAM公司生产的新一代高精度时间间隔数字转换芯片TDC-GP21具有高速脉冲发生器，停止信号使能，温度测量和时钟控制等功能，内部集成的模拟元器件如比较器，模拟开关等功能。这使得流量计外围电路的设计也大大简化，测量精度可以达到几十皮秒。另外芯片功耗非常低，使TDC-GP21芯片非常适合用于超声波热量表中。

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