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)項目的水工業(yè)關(guān)鍵設(shè)備之“LDZ系列超聲波流量計”。
不斷研發(fā)創(chuàng)新超聲波流量測量技術(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)第一臺在線超聲波多普勒流量計。1998年與天津大學(xué)合作研制出采用FPGA技術(shù)的超聲波時差流量計。2006年率先在國內(nèi)獨立研發(fā)出采用TDC時間測量專業(yè)技術(shù)的第3代超聲波時差流量計。經(jīng)過十幾年不斷研究實踐，經(jīng)過三次升級換代，本公司已全面掌握了超聲波流量測量的關(guān)鍵技術(shù)，并且在大量的現(xiàn)場實踐中取得了各方面的測量經(jīng)驗，因此求精公司不僅能夠為客戶提供性能良好的產(chǎn)品，還能夠為客戶提供科學(xué)合理先進(jìn)實用的設(shè)計方案，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量原理
超聲波流量計根據(jù)測量原理的不同，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量方法主要有兩類：時差法和多普勒效應(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)行流量測量的方法。它要求被測介質(zhì)當(dāng)中含有一定量的懸浮顆粒或氣泡。多普勒效應(yīng)是指：假定生源、觀察者（超聲換能器）與介質(zhì)之間是相對運動的，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，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)粒子的移動速度為u，超聲束與粒子移動速度方向間夾角為θ，則ucosθ可以看作是生源的移動速度，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，假定被測流體中懸浮顆粒的運動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�，多普勒測車速、多普勒血流等等，其科學(xué)的測量原理，越來越為人們所認(rèn)識。
在液體的流量檢測方面，多普勒流量計適合于那些含有懸浮物的液體或漿體測量。如圖1.3 。
超聲時差法流量測量原理
超聲流量計是通過檢測流體流動時對超聲束（或超聲脈沖）的作用來測量體積流量的儀表。如果在現(xiàn)場配以溫度、壓力儀表，經(jīng)過密度補(bǔ)償，還可以求得質(zhì)量流量。當(dāng)超聲波在流動的介質(zhì)中傳播的時候，相對于固定的坐標(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。
時差法
時差法就是通過測量超聲波脈沖順流傳播和逆流傳播的時間差來進(jìn)行流量測量的方法，其基本原理如圖1.1所示。在被測流體介質(zhì)中，安裝在管道上的發(fā)射器T1和T2，一個順流發(fā)射超聲波，另一個逆流發(fā)射超聲波，在與發(fā)射超聲波換能器相同距離處，分別裝有兩個接收換能器R1和R2，這兩組發(fā)射器與換能器組成了兩個通道。當(dāng)被測介質(zhì)處于靜止?fàn)顟B(tài)時，兩個通道中的超聲波速度是相同的兩個接收換能器接收到的聲信號沒有任何差別。但是當(dāng)流體流動的時候，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為被測流體的流速。這樣，兩個接收換能器所接收到的信號之間就產(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際距離）長度為L，則超聲波的順、逆流傳播時間分別為：
在直管段長度較短的場合，由于上流側(cè)對流動的影響，上述的測量方式就不十分適用了。在這種情形下，有效的測量方式是增加測量線，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量流速，取平均值。隨著測量線數(shù)目的增加測量精度也能提高，一般認(rèn)為有四條測量線也就足夠了。也提出圖（5）所示配置多測量線的方案，但用這種方式時，穿過外壁地很困難的（甚至是不可能的），安裝超聲波收發(fā)器的測量管的構(gòu)造也復(fù)雜。
二合一法
鑒于多普勒法和時差法的局限性，本公司研發(fā)出新型二合一超聲波流量計，以適應(yīng)測量介質(zhì)不穩(wěn)定的場合，是一種新型全介質(zhì)流量計。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)外在市場上超聲波流量計按測量原理分為兩種，即時差法（包括頻差法、相位差法）和多普勒法。前者適合測量比較干凈的液體，后者則適合測量含有雜質(zhì)的液體。本實用新型的特點是利用現(xiàn)代電子技術(shù)和智能化技術(shù)，將上述兩種方法設(shè)計成一體化新型雙功能超聲波流量計，使之既能測量凈水，也能測量臟水，大大提高了超聲波流量計的實用性。
