党瑞荣，王罗娜，顾雨晴

（西安石油大学电子工程学院，陕西西安 710065）

近二十年来，中国石油工业取得了显著的发展成果，石化经济总量居世界第二位。石油行业迅速发展，并为我国经济建设做出了巨大贡献，然而石油行业发展方式依然较粗放，发展质量较国外发达国家仍有很大差距。所以国内的大部分油田都需要多种精确的测量手段来提升石油行业发展的精细程度，在油气田分层开采这项工艺中，为了提高产量和采收率，提出了适合油气田现场应用的超声流量测量法，流量测量是对各生产层产量进行调节的重要依据，也是调节效果的重要依据，对产出液的实时、在线监测显得尤为重要，基于这种工业现状，设计了一种基于时差法的收发一体电路。

1 超声时差法测量原理

图1 时差法换能器安装

根据检测原理的不同，超声波流量测量方法可分为多种测量方法，如时差法，多普勒法和互相关法。超声波时差法是一种常用于工业应用的超声波流量测量方法。超声时差法是基于下游流动的超声信号的时间差来获得流体速度。超声波时差法换能器的安装（见图1）。此外，在本文的研究中超声波换能器为接触式安装，所以不考虑管道表面反射和折射的问题。

传感器A、传感器B 分时接收和发射超声波信息。超声波顺流和逆流通过流体的时间，超声波信号沿流体正流速方向传播所用的时间：

超声波信号沿流体负流速方向传播所用的时间：