超聲流量計(jì)發(fā)展概述和國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

數(shù)千年前，人們?yōu)榱宿r(nóng)業(yè)耕種，曾嘗試測(cè)量尼羅河的流水，這可以說是的流量測(cè)量的開始。隨后伴隨著科技經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，流量計(jì)量逐漸成為一門重要的基礎(chǔ)學(xué)科，并隨著科技水平和社會(huì)生產(chǎn)的進(jìn)步而進(jìn)步，從某種程度上，它標(biāo)志著一個(gè)國(guó)家工業(yè)化程度的高低。在經(jīng)歷了*原始的流量計(jì)量，19世紀(jì)初期，人們已經(jīng)設(shè)計(jì)了水和煤氣等所用的容積式，渦輪式，葉輪式等流量計(jì)。19世紀(jì)后半葉到20世紀(jì)前半葉，確立了從節(jié)流流量計(jì)為起點(diǎn)的流量計(jì)理論，出現(xiàn)了可說是今天流量計(jì)原型的多種多樣的流量計(jì)。

超聲波測(cè)量流速的構(gòu)想從上個(gè)世紀(jì)前半葉就有了，早在1928年，德國(guó)科學(xué)家Rutten的**就提出利用兩個(gè)聲信號(hào)的時(shí)間差來測(cè)量流體的流速，這也是*早涉及超聲波流量計(jì)（Ultrasonic Flowmeter）的文獻(xiàn)。但是這種方法對(duì)于時(shí)差的測(cè)量精度需要的達(dá)到微秒甚至納秒級(jí)，以當(dāng)時(shí)落后的信號(hào)檢測(cè)水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法達(dá)到此要求。**次世界大戰(zhàn)后，美國(guó)進(jìn)行了技術(shù)革新，到1955年繼相位差法案后，使用聲循環(huán)法的“馬拉松流量計(jì)”（Maxson Flowmeter）**次作為航空燃料油流量計(jì)。此后，用超聲測(cè)量流速、流量的技術(shù)飛速發(fā)展，研究開發(fā)了時(shí)間差法、射速偏轉(zhuǎn)法以及多普勒等一系列的超聲流量計(jì)。在日本從50年代后期開始研究超聲波測(cè)量流速、流量，繼相位法案后，又研究了聲循環(huán)法，并逐漸把這樣流量計(jì)用于工業(yè)測(cè)量。20世紀(jì)60年代后，國(guó)際上出現(xiàn)大量的超聲波檢測(cè)方面的**，多普勒法也在該時(shí)期得以發(fā)明。進(jìn)入到70年代，集成電路技術(shù)飛速發(fā)展，高速信號(hào)的采樣精度得到大幅提高，另外鎖相環(huán)技術(shù)的應(yīng)用也為超聲流量計(jì)的穩(wěn)定性提供了保障。自此，超聲流量計(jì)開始工業(yè)應(yīng)用上飛速發(fā)展。到了90年代以后，新型材料技術(shù)、傳感器技術(shù)以及智能信號(hào)處理技術(shù)的進(jìn)步，使得超聲波流量計(jì)的測(cè)量可靠性和測(cè)量精度得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步。近年來，超聲波流量計(jì)的發(fā)展勢(shì)頭十分迅猛，現(xiàn)已經(jīng)同質(zhì)量流量計(jì)和電磁流量計(jì)在流量監(jiān)測(cè)領(lǐng)域形成三足鼎立之勢(shì)。其早期應(yīng)用領(lǐng)域主要在給排水和部分石化行業(yè)的過程控制，近年來超聲波流量計(jì)的應(yīng)用已經(jīng)深入到工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，甚至能直接作為流體的貿(mào)易結(jié)算。

我國(guó)的流量檢測(cè)方面起步較晚，早期工業(yè)生產(chǎn)所需要的流量?jī)x表均從國(guó)外進(jìn)口。20世紀(jì)60年代，我國(guó)開始自主研發(fā)渦輪流量計(jì)，超聲流量計(jì)和電磁流量計(jì)，而超聲流量計(jì)的迅猛發(fā)展也是近年來才有的。相比而言，國(guó)外對(duì)于流量測(cè)量技術(shù)和流量測(cè)量?jī)x表的研究較早，技術(shù)也十分成熟，歐美日等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家均有相當(dāng)數(shù)量的流量?jī)x表生產(chǎn)廠家，其規(guī)模和研發(fā)水平均處于**地位，并制定了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

經(jīng)過半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，我國(guó)從事流量計(jì)儀表研發(fā)和生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)已經(jīng)具有相當(dāng)規(guī)模，但是總體仍存在許多問題：1.國(guó)內(nèi)企業(yè)自主開發(fā)產(chǎn)品雖然種類齊全，但高**技術(shù)落后b.國(guó)內(nèi)主要**流量?jī)x表市場(chǎng)依舊被國(guó)外品牌占據(jù)c.科研投入力度不足，自主**能力不夠，嚴(yán)重阻礙了國(guó)內(nèi)流量?jī)x表行業(yè)的發(fā)展。隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程加快，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)于流量計(jì)量?jī)x表的在測(cè)量精度、可靠性等性能上要求越來越高。我公司也努力加大對(duì)研發(fā)的投入，增強(qiáng)**能力，同時(shí)希望國(guó)內(nèi)同行齊頭并進(jìn)，共同努力，使中國(guó)自主生產(chǎn)流量?jī)x表走向世界。（本文出自上海迪納聲科技股份公司）