
200KHz超声波气体流量探头是一种非接触式高精度气体流量测量核心部件,广泛应用于天然气、煤气等气体流量监测领域。它通过发射200KHz频率的超声波信号,利用时差法或多普勒效应原理测量气体流速,具有高精度、宽量程、抗干扰能力强等特点。
一、核心工作原理
1.时差法
探头发射超声波信号,在顺流和逆流方向传播时间存在差异(△t ),通过公式
V = L .△t/(t1*t2)*cosθ计算流速(v ),其中 L 为探头间距,0为声波与流体方向夹角。
优势:适用于洁净气体,精度可达+0.5%,量程比宽(1:160~1:350)。
2.多普勒效应法
气体中悬浮颗粒或气泡反射超声波,反射频率与发射频率存在频移(△f ),通过公
式△ f =-2ftv*cosθ/c计算流速( v )。
优势:适用于含杂质或气泡的气体,抗干扰能力强。
二、关键技术参数(以典型型号为例)
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项目 |
参数范围 |
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工作频率 |
200KHz±5%~±6% |
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量程 |
0.10~1.5m/ s (流速) |
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工作温度 |
-40℃~+80℃ |
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工作压力 |
≤0.1MPa~1.6MPa(视型号而定) |
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灵敏度 |
回波幅度5mV~25mV(800Vpp驱动) |
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防护等级 |
IP68 |
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材质 |
钛合金、不锈钢、复合材料 |
三、应用场景与选型建议
1.城市燃气计量
需求:宽量程、抗杂质(如冷凝水、尘埃)。
推荐:200KHz探头(如MIC Metering AF0200K1),量程比宽(1:160),穿透性强。
2.工业过程控制
.需求:高精度、耐高温高压。
2.工业过程控制
需求:高精度、耐高温高压。
推荐:钛合金材质探头(耐腐蚀性强),
支持﹣50℃~420℃温度和25MPa压力。
3.智能燃气表
需求:低功耗、小型化。
推荐: MIC Metering AF0200K1, AF0500K1,体积小、工作稳定。
四、安装与维护要点
1.安装规范
直管段要求:上游≥30D,下游≥10D( D 为管道直径),避免阀门、弯头干扰。·耦合剂使用:确保探头与管道耦合良好,避免气泡或缝隙(推荐使用专用超声耦合剂)。
角度校准:声波与流体方向夹角误差需≤±1°,否则流量误差增大。
2.常见故障与解决
读数不稳定:检查管道是否充满流体,或探头是否安装在焊缝/锈蚀处。
无信号或信号弱:清理探头表面油污/锈蚀,或更换损坏的探头。
精度下降:定期校准(建议每年1次),或检查温压补偿模块是否正常。
五、发展趋势
1.智能化
集成物联网技术,支持远程监控、故障预警。
内置 AI 算法,实现动态流场补偿和自诊断功能。
2.材料创新
采用复合材料(如陶瓷、钛合金)提升抗腐蚀性和耐高温性能。
开发低功耗探头(驱动电压低至5Vp-p ),延长电池寿命。
3.多声道技术
大口径管道采用多探头阵列(如6声道设计),消除流场不均匀影响,精度提升至±0.2%。