煙氣超聲波流速儀常被用于精準測量煙氣的流量,按照其測量原理可分為傳播時間法和多普勒頻移法,其中傳播時間法又可分為時差法、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量原理都采用時差法。
超聲波在流體中的傳播時,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間差與流體的流速成正比。所以只要測量超聲波發(fā)射器和接收器在兩個方向的傳播時間差,就可以測得流體的流速。
通常煙氣超聲波流速儀現(xiàn)場安裝時,在煙囪或煙道的兩側各安裝一個超聲波發(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)射器將電信號轉換為聲脈沖信號,超聲波的接收器再將聲脈沖信號轉換為電信號。順流時聲脈沖信號從發(fā)射端到接收端與逆流時聲脈沖信號從發(fā)射端到接收端的時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、溫度與壓強影響。溫度越高、壓強越大,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補償功能 。對于煙氣的溫度和壓強產生變化時,對于測量煙氣流量結果影響很小。