邝卫华，黄家强，潘旭枫，陈彪彪

(1.广州番禺职业技术学院机械与电子系，广东广州511483;2.广东工业大学材料与能源学院，广东广州510006)

超声波流量计是通过检测流体流动对超声波束(或超声波脉冲)的作用以测量流量的仪表［1］，具有非接触测量、测量范围宽、安装简便、使用方便、特别适合大管径及危险性流体流量测量等优点，被广泛应用于供水、石油、化工、电力等部门。近几年来，随着硬件和数字信号处理技术的改进，使流量的测量精度有了很大提高［2－3］。

时差法超声波流量计由超声波换能器、电子线路及流量显示和累积系统三部分组成［4］。图1为测量原理图，两侧超声波换能器相继完成超声波的发射和接收工作。超声波换能器将电能转换为超声波能量，并将其发射到被测流体中;接收器接收到的超声波信号，经电子线路放大并转换为代表流量的电信号供给显示和积算仪表进行显示和积算，从而实现流量的检测和显示。

图1 超声波流量计测量原理图

1 超声波流量计水流特性分析

超声波发射与接收的精度跟流体流动状态有关，为了深入研究流量计管道内流场的分布规律，拟采用Fluent软件对测量管道进行三维水流特性分析。流量计三维模型采用UG软件构建，然后将模型内表面导入Gambit软件进行网格划分，最后借助Fluent软件实现流体流动的数值模拟。

Fluent软件模拟边界条件类型取Velocity-inlet方式，其流量Velocity Magnitude取1.5 m/s，出口Outlet为自由出流，区域Wall取默认边界。

图2为流量计管道内部流线图。……