外夹式超声波流计因为具有其它类型的流测仪表不具备的种种良特性，并且随着数字运算与纠错技术的进步，其产品测性能正经历着飞速发展，特别是在水厂的生产中得到了大的应用，本文是针对于外夹式超声波流计其在实践中的测基本原理以及不同角度的分类，外夹式超声波流计的基本特点以及存在的缺陷进行了比较详细的分析，通过案例详细分析了在水厂流测实践中外夹式超声波流计的成功应用。

一、外夹式超声波流计测原理概述

1.1 外夹式超声波流计基本原理

在流动流体中流体的运行速度与超声波的传播速度之间存在着一定的关系，与固定坐标系相比，超声波的顺流中的传播速度远远大于在逆流中的传播速度。为了更好地对流速度进行测，首先需要准备一个能够发射超声波的超声波探头（即换能器），一般可以采用石英等制作成某种元件器件作为流计中的超声波探头，由此可以在进行超声波发射的时候充分使用负压电高频电脉冲的作用力使得压电晶体实现稳定的高频振动，从而实现有一定脉冲变化的超声波发射应。超声波可以从一定的角度发射进入到流体中进行传播，然后在超声波换能器的作用之下实现超声波信号的接收能，与此同时，超声波换能器再经过一定的环节将高频电脉冲信号成功转换。从上述分析可以知道对同一个超声波换能器进行轮流性的使用可以成功发射不同类型的脉冲压力波，同时可以实现接受功能。

对外夹式超声波流计可以从如下几个角度进行分类：一是按照基本原理可以将外夹式超声波流计分为时差法、声环法、相位差法、相关法、沃街法以及多普勒法等；二是按照超声波探头的安装方式可以将外夹式超声波流计分为外缚式以及插入式、插入式又可以按照是否带有测管段来进行区分；三是根据声道数可以将外夹式超声波流计分为多声道和单声道两种类型；四是按照超声波的性能特点可以将外夹式超声波流计分为便携式、固定式、标准型以及低温防水型等。

1.2 外夹式超声波流计测原理

从上述分析中，可以知道外夹式超声波流计有多种类型，这里主要对时差法和多普勒测法两种方法的测原理进行详细概述。

时差法测原理如图1所示，时差法测一般情况之下是运用所测流体传播声波来进行测，并通过不同传播速度流体特征来测他们在不同流动方向的传播速度之间的差值，从而测出流体的流动流以及相应的速度。

多普勒法超声波在进行流体流测实践中的基本原理如图2所示，这是在超声波在进行流体流测实践中所产生的多普勒应对相应的频率差进行相关测，由于主要是使用某一个固定的声源作为相应的发生器，随着流体与某一运动声源之前的相对运动，促使该物体进入到超声波中并出现超声波接收器的反射接收。进入超声波和发射超声波二者之间的频率差是运动物件所产生的多普勒频移，并且所测的多普勒频率差与流体流速之间呈现出一定的正比例关系，因此可以如果可以求出多普勒频率差，可以相应得到流体的流速以及流体相应的流。

二、外夹式超声波流计基本特点分析

外夹式超声波流计在的发展中逐步将传统的涡轮流计、差压流计以及电磁流计等测方法取代，从各个角度来进行分析，可以知道外夹式超声波流计在实践运用中主要具备如下几个方面的势特征：

外夹式超声波流计在实践中进行安装维修更为方便快捷，外夹式超声波流计与其他的流计方法相比而言，安装维修更为方便快捷，对于大口径的流计体统来说，外夹式超声波流计在这一方面的势是明显的，可以节约大的人力和物流成本。近年来，随着外夹式超声波流计在各个研究领域的实践运用，外夹式超声波流计在安装维修时可以不用考虑是否在官道上切断流或者进行打孔等繁琐步骤。

第二，外夹式超声波流计的测管径相对较大，外夹式超声波流计在进行测时其管径测可以达到10 m，这也是外夹式超声波流计的突出势，外夹式超声波流计的适用管径范围相对来说较大，可以在一定范围之类进行较为自由的流测，当所测的管径超出一定范围时，流计可能会受到外界各个方面的因素限制而难以满足具体的测要求，这个时候可以考虑使用外夹式超声波流计来有针对性地解决这些问题，同时可以测任意管径。除此之外，管径大小范围并不会影响到外夹式超声波流计的价格，而其他流计价格往往会随着管径大小范围的变化而变化。

第三，外夹式超声波流计的测性较高，不论是湿式安装或者是外夹式安装的外夹式超声波流计均不会对测流的流畅性产生影响，没有任何的压力损失；与此同时，以微机为中心的传感器可以使用锁相环路等计时的方法解决电力故障以及信号衰弱等方面的问题，从而使得外夹式超声波流计的测性更高。