嵌入式工程师必学（170）：流量计类型及原理

超声波流量计

超声波流量计是一种基于超声波技术测量流体流量的设备，其工作原理主要依赖于超声波在流体中的传播特性。核心工作原理的详细解析：‌

1. ‌传播速度差法‌

这是超声波流量计最常用的测量方法之一，包括时差法、相差法和频差法。其基本原理是通过测量超声波在顺流和逆流方向上的传播时间差来计算流速，进而得到流量。

‌时差法‌：超声波在顺流方向传播时间t1和逆流方向传播时间t2的差值与时差Δt成正比，公式为：

其中，L为换能器间距，v为流体流速，c为声速。通过测量Δt即可计算流速v。

‌应用场景‌：适用于水质较为清洁的流体，如自来水、工业用水等。

2. ‌多普勒法‌

多普勒法利用多普勒效应测量流体中固体颗粒的运动速度，适用于含有较多杂质或颗粒的流体，如污水、泥浆等。

‌原理‌：超声波发射器发出固定频率的声波，流体中的固体颗粒作为“观察者”反射声波。由于颗粒与声源存在相对运动，反射声波的频率会发生变化，即多普勒频移Δf，公