可靠的技术加上换能器和电子技术的推陈出新，就等于功能的不断增强。
　　超声流量的测量并不是一项新的技术。但是CONTROL ENGINEERING China版权所有，近期它在工业流量仪表市场中的众多表现出色的技术中却成为热点产品。原因是它综合了先进的技术，成为崭新的下一代的流量计。
　　基础知识
　　有两种超声流量计可应用于闭合管道的流量测量问题，它们大多数出现在流程工业中，采用时差（transit-time）或多普勒（Doppler）技术。
　　时差式的流量计根据声波脉冲在媒介物质中固定距离的传输时间差，先是顺着流体流动的方向，然后是逆着，从而得出流体流量。这些流量计具有1至2种操作模式：时间和频率方式。这两种模式在运行时非常相似，脉冲信号从一个换能器发出一个声波脉冲，到接收端，并通过流动的介质反射。时间方式的流量计使用两个脉冲的时间差以确定流体的流量。
　　频率方式的时差流量计采用同样的传感器作为时间测量仪器，但是信号的读取是不同的。并非直接读取时间。而是采用频率方式单元，将时间信息转换成频率。一旦接收一个声波脉冲，就立刻转换成脉冲频率（频率），这与传送的时间成一定的比例关系。如果是两个这样的路径，在两个方向，就产生了两个频率。频率的不同与流体的速度是成一定的比例关系。
　　时差流量计不仅能测量流体的速度。Controlotron的SonicMass流量计结合了高分辨率的声波和温度补偿，可将容积流量转换为质量流量。这个流量计可用于各种安装形式和各种管道大小（直径从3/8至48英寸），它是较早采用时差技术进行液体质量流量测量的流量计。某些液体的质量流量的精确度可以达到0.25%以上，在特定的雷诺数范围内其容积流量精确度可达到0.15%。
　　多普勒流量计与时差流量计有很大不同，大多数用于单个声频而非脉冲信号的连续传送。信号以某个角度随着流体的流动方向向媒质发射。液体中的气泡、残留固体或旋涡则将信号进行反射或散射，并由接受器接受。这些内部的运动使收到的信号中含有一个多普勒（频率）的改变。换句话说，多普勒流量计在换能器和流体内部物质之间完成信号的传输，而不是在两个换能器之间完成的。
　　但是各种不同的内部物质的物理分布和速度具有很大的随机性。因而，他们所反射的复合信号在频率上是随机的，共同混合成一个波形给接收器。散射和接收到的频率之间的不同与流体的成分或流体速度成一定的比例。
　　超声流量计还有一些其他的方式。有一种混合的方式可混合两种基本的技术，能应用在过程（闭合管道）中。超声流量计可使用在特定流速的开放渠道或河流中，也能用于测量部分填满的管道中的流速，通过测量管道中的液位来确定流速。
　　使用范围
　　适用超声波测量的媒质的类型，也可广泛地采用时差流量法和多普勒法流量计。当然，每种类型还是需要满足一些必要条件以顺利进行测量。适用的媒质必须能让声波顺利通过，处于闭合的管道中，以及不能含有会沉淀在管壁上的物质。流量必须是持续的，非脉冲式的，以保证流量计的精确测量。
　　此外，对于多普勒流量计来说，还需满足一个条件。媒介必须提供足够的夹杂物（悬浮的气泡控制工程网版权所有，小颗粒的固体或微粒等），这样声波能量可以得以完成反射。但是CONTROL ENGINEERING China版权所有，媒介所含的散射物质不能太多www.cechina.cn，不然声波就不能穿透流体。
　　Mesa Laboratories Inc.的仪表Doug Weerstra认为，这两种流量计均能完成测量。时差流量计能在小管道中固体颗粒为0-2% 的环境下运行良好。多普勒流量计的正常运行范围为0.1-10%的固体颗粒含量。随着固体颗粒含量的增加，仪表能正常运行。
　　此外，如果流体中存在旋涡，多普勒流量计就能对流体进行测量。但是旋涡难以确定，一般旋涡都在下游出现，所以不能完全依赖于此。
　　安装位置
　　无论是时差还是多普勒流量计www.cechina.cn，通过管道声波的数量可以增加或修改www.cechina.cn，这样能提高平均速度下读数的精确度。经常，在一个水平管道中，单个的声波需通过3点到9点方向（最佳）可获得最佳的精确度。但是CONTROL ENGINEERING China版权所有，若要获得超声波流量计精确的读数，必须位于距离最近的流体扰动处（泵、弯道、T形弯、减压器等）上游直线方向至少10倍于管直径处和下游直线方向3倍管直径距离处。
　　如果不能找到足够长的直管道处，或需要嵌入流体管道，则可采用多种声波以消除扰动流体的影响。这个附加的声波可放置在"其他钟点位置"，其混合信号混合可在平均流速下提供更高的精确度。需要记住的是，传感器设置位置会有很大的不同，这取决于管道的大小和流体的状况。总而言之，没有特定的安装位置或应用规则。
　　也适用于气体
　　夹装式时差超声流量计通常用于液体，但是随着换能器和信号处理技术的不断进步，已经将其的应用范围扩大到气体测量。例如，GE Panametrics的GC868气体夹装式流量计就适用于气体的测量，可用于3英寸或更大直径的管道，压力可超过90 psig。
　　GE Panametrics的应用工程师Daryl B