技術(shù)支持
天津求精科技發(fā)展有限公司的前身是天津市環(huán)發(fā)電子科技發(fā)展有限公司，該公司來源于現(xiàn)在的創(chuàng)業(yè)環(huán)保公司（已經(jīng)上市）。1997年經(jīng)過改組在天津市新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)重新注冊(cè)為現(xiàn)在的天津市求精科技發(fā)展有限公司，旨在繼續(xù)研發(fā)生產(chǎn)推廣作為國家給排水中心“九五”科技攻關(guān)項(xiàng)目的水工業(yè)關(guān)鍵設(shè)備之“LDZ系列超聲波流量計(jì)”。
不斷研發(fā)創(chuàng)新超聲波流量測(cè)量技術(shù)是本公司創(chuàng)業(yè)發(fā)展宗旨。1994年與北京大學(xué)合作研發(fā)了國內(nèi)第一臺(tái)在線超聲波多普勒流量計(jì)。1998年與天津大學(xué)合作研制出采用FPGA技術(shù)的超聲波時(shí)差流量計(jì)。2006年率先在國內(nèi)獨(dú)立研發(fā)出采用TDC時(shí)間測(cè)量專業(yè)技術(shù)的第3代超聲波時(shí)差流量計(jì)。經(jīng)過十幾年不斷研究實(shí)踐，經(jīng)過三次升級(jí)換代，本公司已全面掌握了超聲波流量測(cè)量的關(guān)鍵技術(shù)，并且在大量的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐中取得了各方面的測(cè)量經(jīng)驗(yàn)，因此求精公司不僅能夠?yàn)榭蛻籼峁┬阅芰己玫漠a(chǎn)品，還能夠?yàn)榭蛻籼峁┛茖W(xué)合理先進(jìn)實(shí)用的設(shè)計(jì)方案，提高客戶投資效益。進(jìn)步作出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
超聲多普勒法流量測(cè)量原理
超聲波流量計(jì)根據(jù)測(cè)量原理的不同，種類較多，大致可以分為以下幾類：1.傳播速度法（時(shí)差法、相位差法和頻差法）2.多普勒法3.相關(guān)法4.波束偏移法等。但是目前最常采用的測(cè)量方法主要有兩類：時(shí)差法和多普勒效應(yīng)法。
多普勒法
多普勒法是一種利用聲學(xué)多普勒效應(yīng)進(jìn)行流量測(cè)量的方法。它要求被測(cè)介質(zhì)當(dāng)中含有一定量的懸浮顆�；驓馀�。多普勒效應(yīng)是指：假定生源、觀察者（超聲換能器）與介質(zhì)之間是相對(duì)運(yùn)動(dòng)的，在這種情況下觀察到的超聲頻率與生源的發(fā)射頻率有所不同的聲學(xué)現(xiàn)象。根據(jù)這一效應(yīng)，當(dāng)向流體中的懸浮粒子發(fā)射頻率為f T的連續(xù)超聲波時(shí)，假設(shè)被懸浮粒子所反射的超聲波的頻率為fR , f T與f R將服從多普勒關(guān)系。假設(shè)粒子的移動(dòng)速度為u，超聲束與粒子移動(dòng)速度方向間夾角為θ，則ucosθ可以看作是生源的移動(dòng)速度，如圖1.3所示，
即體積流量也與多普勒頻移△f有正比關(guān)系。
注：在上面的推導(dǎo)中，假定被測(cè)流體中懸浮顆粒的運(yùn)動(dòng)速度和流體的流速相同.
目前，隨著電子技術(shù)進(jìn)步，多普勒原理已廣泛應(yīng)用在人們?nèi)粘Ｉ钪�，多普勒測(cè)車速、多普勒血流等等，其科學(xué)的測(cè)量原理，越來越為人們所認(rèn)識(shí)。
在液體的流量檢測(cè)方面，多普勒流量計(jì)適合于那些含有懸浮物的液體或漿體測(cè)量。如圖1.3 。
超聲時(shí)差法流量測(cè)量原理
超聲流量計(jì)是通過檢測(cè)流體流動(dòng)時(shí)對(duì)超聲束（或超聲脈沖）的作用來測(cè)量體積流量的儀表。如果在現(xiàn)場(chǎng)配以溫度、壓力儀表，經(jīng)過密度補(bǔ)償，還可以求得質(zhì)量流量。當(dāng)超聲波在流動(dòng)的介質(zhì)中傳播的時(shí)候，相對(duì)于固定的坐標(biāo)系統(tǒng)而言（如管道中的管壁），其聲波的某些聲學(xué)特性與靜止介質(zhì)中的聲特性是不同的，在其基礎(chǔ)上又疊加上了流體的流速信息，因而根據(jù)超聲波某些聲學(xué)特性隨流速的變化就可以求出介質(zhì)的流速。
時(shí)差法
時(shí)差法就是通過測(cè)量超聲波脈沖順流傳播和逆流傳播的時(shí)間差來進(jìn)行流量測(cè)量的方法，其基本原理如圖1.1所示。在被測(cè)流體介質(zhì)中，安裝在管道上的發(fā)射器T1和T2，一個(gè)順流發(fā)射超聲波，另一個(gè)逆流發(fā)射超聲波，在與發(fā)射超聲波換能器相同距離處，分別裝有兩個(gè)接收換能器R1和R2，這兩組發(fā)射器與換能器組成了兩個(gè)通道。當(dāng)被測(cè)介質(zhì)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，兩個(gè)通道中的超聲波速度是相同的兩個(gè)接收換能器接收到的聲信號(hào)沒有任何差別。但是當(dāng)流體流動(dòng)的時(shí)候，情況就發(fā)生了變化：在順流通道T1→ T2中，由于疊加了流體的流速，超聲波在聲道上的順流聲速CTR1=c+u;同樣，在逆流通道T2→R2中，逆流聲速CTR2＝c-u。其中C為聲波在靜止流體中的聲速，u為被測(cè)流體的流速。這樣，兩個(gè)接收換能器所接收到的信號(hào)之間就產(chǎn)生了與流速有關(guān)的差別。假定聲道（即發(fā)射換能器與接收換能器之間的實(shí)際距離）長度為L，則超聲波的順、逆流傳播時(shí)間分別為：
在直管段長度較短的場(chǎng)合，由于上流側(cè)對(duì)流動(dòng)的影響，上述的測(cè)量方式就不十分適用了。在這種情形下，有效的測(cè)量方式是增加測(cè)量線，也就是增加超聲波傳播的途徑，例如，像圖（4）所表示的，在垂直相交的二軸上測(cè)量流速，取平均值。隨著測(cè)量線數(shù)目的增加測(cè)量精度也能提高，一般認(rèn)為有四條測(cè)量線也就足夠了。也提出圖（5）所示配置多測(cè)量線的方案，但用這種方式時(shí)，穿過外壁地很困難的（甚至是不可能的），安裝超聲波收發(fā)器的測(cè)量管的構(gòu)造也復(fù)雜。
二合一法
鑒于多普勒法和時(shí)差法的局限性，本公司研發(fā)出新型二合一超聲波流量計(jì)，以適應(yīng)測(cè)量介質(zhì)不穩(wěn)定的場(chǎng)合，是一種新型全介質(zhì)流量計(jì)。目前國外發(fā)達(dá)國家也在進(jìn)行該技術(shù)的研究。
目前國內(nèi)外在市場(chǎng)上超聲波流量計(jì)按測(cè)量原理分為兩種，即時(shí)差法（包括頻差法、相位差法）和多普勒法。前者適合測(cè)量比較干凈的液體，后者則適合測(cè)量含有雜質(zhì)的液體。本實(shí)用新型的特點(diǎn)是利用現(xiàn)代電子技術(shù)和智能化技術(shù)，將上述兩種方法設(shè)計(jì)成一體化新型雙功能超聲波流量計(jì)，使之既能測(cè)量凈水，也能測(cè)量臟水，大大提高了超聲波流量計(jì)的實(shí)用性。
