1 组成及工作原理
超声波流量计由超声波换能器、电子转换线路、流量显示累积系统3部分组成。超声波换能器采用铸铁酸铅压电元件制作，利用压电效应发射和接收声波，通过检测流体对超声束（或超声脉冲）的影响来测量流体体积流量。
超声波流量计的原理：传递的声讯号穿过管道内流动的介质时，其传递速度受介质流动速度的影响。声讯号在2个传感器之间的传递时间取决于管道内介质的流速。一个声讯号通过上游的时间要比它通过下游的时间长。这个时间差值dt与管道内介质的流速vf成比例。
目前所使用的超声波流量计系统主要有以下两种工作原理：
1.1 速度法
管道内介质流速vf按以下公式求得：
vf=（L/2cosβ）[dt/（t1t2）] （1）
式中：t1，t2分别代表声讯号通过上游与下游时间；dt为声讯号通过上游与下游的时间差；L为声讯号通过路径长度；β为代表管轴线与L之间角度。
1.2 环呜系统法（Sing-around System）
如果在两个不同的方向上比较两条脉冲链的频率差，这个脉冲差与流体速度也成比例。
这是流速的基频表示法，与流体中的声速无关。
以上两种对流体流速的算法的理论基础是相同的，其流体流速vf的理论值也是基本相同的。利用不同的二次仪表设置不同的流量系数均可显示其容积流量。
2 性能特点
（1）适用于各种管径流量的高精度计量，其流量和管径越大，精确度越高；
（2）测量范围（量程比）很宽，一般为1:40~1:160，最大能达到1:300；
（3）重复性很高，能实现双向流量计量；
（4）流量计本体无压力损失，可精确测量脉动流；
（5）节能，可大大降低长输管道增压费用；
（6）不受沉积物或湿气的影响，无可动部件；
（7）所需上下游直管段较短（上游为10D，下游为3D）；
（8）无磨损，示值无零点漂移现象，偏移误差小；
（9）动态计量范围宽；
（10）不受涡流和流速剖面变化的影响；
（11）不受压力、温度、分子量、气体组分变化的影响；
（12）不需要重复标定。
3 流量计性能对比
表1为流量计性能对比表。
4 应用
4.1 计量流体体积流量
作为流量计使用时，其流量范围是很宽的，可以双向计量，对于黏度较高、甚至小流量的流体亦可计量。同时，它的维修费用较低。它没有机械零件处于管线之中，不受其他介质影响，不需要调整和控制，也不需停产操作。但是超声波流量计的精度依赖于介质特性。其补偿技术是必须的，为了简化补偿系数f，必须在管线上游保留10倍直径的直管段和在下游保留5倍直径的直管段。对于在一定安装条件和流体特性条件下可确定一个实际的流量系数进行补偿。
