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1MHz和2MHz的超声波传感器在超声波水表应用中有什么区别?

2025-09-19

1MHz2MHz的超声波传感器在超声波水表应用中有什么区别?

 

 

简单来说,1MHz传感器更像“越野车”,穿透力强、适应性强,但精度和分辨率稍逊;而2MHz传感器更像“跑车”,精度高、响应快,但对环境要求更苛刻。

 

民用小口径水表(DN15-DN40)普遍使用1MHz,而工业大口径或对精度有极致要求的水表会倾向于使用2MHz

 

 

详细对比分析

 

 特性维度

1MHz 超声波传感器

2MHz 超声波传感器

对水表设计的影响

波长与精度

波长较长(在水中约1.5mm

波长较短(在水中约0.75mm

2MHz的精度和分辨率更高。较短的波长能更精确地测量飞行时间(Time of Flight),尤其对小流量和流速变化更敏感,有利于降低始动流量(灵敏度高)

穿透性与衰减

衰减较小,声波能量在水中传播距离更远,损失更小

衰减较大,声波能量更容易被水中的杂质、气泡吸收和散射

1MHz更适合水质较差(含杂质、气泡多)的工况。在大口径管道(如DN100以上)中,1MHz能确保信号顺利到达对侧传感器,可靠性更高。2MHz在脏污水中信号可能严重衰减,导致测量失败

波束角

波束角较宽。声波扩散范围更大

波束角较窄。声波能量更集中,方向性更好

2MHz的波束更集中**,受管道内流场扰动(涡流、不对称流)的影响更小,有利于提高测量稳定性。1MHz的宽波束在流场不佳时可能引入误差

对外部噪声的抗干扰性

抗干扰能力较强。频率较低,远离常见机械振动和流动噪声的频率范围

抗干扰能力稍弱。较高频率可能更易受到某些高频噪声的干扰

1MHz在嘈杂的工业环境中可能表现更稳定。需要精心设计电路滤波来优化2MHz的抗噪能力

成本与工艺

相对较低。陶瓷晶片等材料制造工艺更成熟

相对较高。对晶片加工、匹配层和声学密封的工艺要求更精确

1MHz传感器有助于降低整表成本,这对于用量巨大的民用小口径水表市场至关重要

主要应用场景

民用小口径水表(DN15-DN50)、大口径管道水表(DN80以上)、水质条件复杂的场合

对精度要求极高的工业计量、清洁水介质、中小口径(DN25-DN100)且流场经过优化的场合

选择取决于管径、水质和目标精度等级。没有绝对的好坏,只有最适合的应用

 

 

 

如何选择?

 

1.  管径(Diameter):

    小口径(DN15-DN40):通常首选1MHz。因为管径小,传播距离短,2MHz精度优势不明显,但其抗水质干扰的劣势却很突出。民用自来水水质无法保证始终纯净,1MHz可靠性更高。

    中大口径(DN50-DN300+):这是一个需要权衡的区域。

        如果水质较好(如过滤后的循环水、纯水),追求高精度,可选2MHz

        如果水质不确定或较差(如原水、污水、供暖水),要求稳定可靠,必选1MHz。对于超大口径(如DN200以上),由于传播距离很长,

 

几乎只能选择衰减更小的1MHz

 

2.  水质(Water Quality):

    清洁水:1MHz2MHz均可,2MHz可提供更优精度。

    含有气泡、颗粒物、杂质的水:必须选择1MHz,以确保强大的穿透能力和信号强度。

 

3.  精度与成本目标:

    民用市场(成本敏感):1MHz是绝对主流,实现了性能与成本的最佳平衡。

    工业高端市场(精度敏感):在条件允许时,会采用2MHz来达到更高的计量等级(如0.5级甚至0.2级)。

 

因此,超声波水表制造商会根据目标市场的具体需求,为不同型号、不同口径的水表选择最合适的传感器频率,而不是简单地认为频率越高越好。

 

经纬仪表提供高质量,高性价比的1MHz2MHz超声波水表/热量表传感器,具体资料请访问www.micmetering.com,或者发邮件至robert@micmetering.com咨询。

 

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