超聲波流量計(jì)芯片的原理探討  三

1 緒論

1．1 超聲波流量計(jì)的發(fā)展歷史

超聲流量測量技術(shù)的基本原理是利用超聲波在流體中傳播時(shí)所載流體的流速信息來測量流體流量的。1928年，德國人呂特根(RUTrGEN)就在一篇獲得專利的文章中提出了用兩個(gè)聲信號的時(shí)差法測量流速的可能性。但為了使超聲波流量計(jì)有一定的精度，時(shí)差法超聲波流量計(jì)要求對時(shí)間的測量精度至少有101s，這在當(dāng)時(shí)是很難做到的。50年代初，美國科技工作者首先提出“鳴環(huán)"測量法，所謂“鳴環(huán)"測量法就是通過多次循環(huán)將時(shí)差擴(kuò)大后再進(jìn)行測量。這種測量方法使時(shí)間測量精度大大提高，彌補(bǔ)了電子技術(shù)的不足，為超聲波流量計(jì)進(jìn)入實(shí)用走出了關(guān)鍵一步。1955年，世界上第一臺超聲波流量計(jì)在美國誕生，它使用的技術(shù)就是“鳴環(huán)"時(shí)差法，用于航空燃料油流量的測量。但由于“鳴環(huán)"法是多次循環(huán)測量，測量周期長，系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間慢，而且在循環(huán)中任何一個(gè)干擾信號或信號中斷都有可能使循環(huán)中斷，造成此次測量無效，因此系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠性差，再加上此法沒有消除聲速對測量精度的影響，測量精度得不到保證，因而“鳴環(huán)"時(shí)差法超聲波流量計(jì)并沒有進(jìn)入實(shí)用測量領(lǐng)域。