邓璐，冀佩佳，宋楠

（西安石油大学 教育部光电油气测井检测重点实验室，陕西 西安 710065）

0 引言

近年来，随着工艺技术的不断更新和进步，超声波流量计也得到了更加智能和高效的发展。超声波流量计测量过程中不需要与被测流体进行直接接触，使得被测流体的特性不会被干扰，在管道外放置传感器就可以测得管道流体流量，安装方式简单实用易操作。这种测量装置大多用于管道中流体流量的检测，解决了石油采集过程中管道里流量测量的问题。通过管道中超声波顺逆流的时间差来计算流体流量是超声波流量计的传统方式，但是通过获取频率差来计算流体流量的方法尚未得到广泛推广，主要原因之一是难以获取比较精确的频率差，继而整个测量系统的测量精度也会受到影响。随着研究的深入，针对提高超声波频差法流量检测的精度成为新的研究方向，对节能减排，保护环境，实现高质量生产有较为深远的意义。

1 超声波频差法流量测量原理

多普勒效应是超声波频差法流量测量系统的核心原理，是著名学者-多普勒最早提出来的方法。在振动源位置发出超声波信号之后，再从观测者位置接收到超声波信号，这两个位置的超声波信号的频率会有差异。流体的运动速度和超声波频率差有一定的线性关系，通过频率差便可计算出流体的流量。频差法流量测量系统的原理如图1所示[1]。

图1 频差法流量测量原理图