流量傳感器是實(shí)現(xiàn)對(duì)燃?xì)狻U氣、生活用水、污水、冷卻液、石油等各種流體流量精準(zhǔn)計(jì)量的關(guān)鍵手段。但隨著工業(yè)自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化與低碳化進(jìn)程的不斷加速，采用傳統(tǒng)機(jī)械式檢測(cè)方式的流量傳感器已不能滿(mǎn)足當(dāng)代流體計(jì)量行業(yè)對(duì)于測(cè)量精度、測(cè)量范圍、使用壽命與維護(hù)成本等方面的精細(xì)需求。

超聲波流量傳感器，是一種利用超聲波技術(shù)測(cè)量流體流量的新型傳感器，其主要通過(guò)發(fā)射超聲波信號(hào)并接收反射回來(lái)的信號(hào)，根據(jù)超聲波在流體中傳播的時(shí)間、幅度或相位變化等參數(shù)，間接計(jì)算流體的流量，具有非侵入式測(cè)量、高精度、高穩(wěn)定性與高壽命等優(yōu)點(diǎn)。

作為現(xiàn)代智能測(cè)量技術(shù)體系中的重要組成部分，超聲波流量傳感器即將被廣泛應(yīng)用于監(jiān)測(cè)流量、識(shí)別泄漏、檢測(cè)管道爆裂以及測(cè)量污染水平等各種流體測(cè)量的場(chǎng)景之中。

流量傳感器市場(chǎng)，存量“換新”正當(dāng)時(shí)

2024年12月份，世界傳感器大會(huì)（WSS），在工信部直屬產(chǎn)業(yè)研究機(jī)構(gòu)賽迪研究院發(fā)布的《“十五五”傳感器產(chǎn)業(yè)十大趨勢(shì)報(bào)告》、《2024年傳感器十大園區(qū)發(fā)展報(bào)告》等資料中顯示，2023年全球傳感器產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模為13971.0億元，同比增長(zhǎng)7.7%；中國(guó)傳感器產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模為3644.7億元，同比增長(zhǎng)14.9%。

其中，流量傳感器位居中國(guó)傳感器細(xì)分市場(chǎng)第三位，市場(chǎng)規(guī)模達(dá)406.5億元，占比11.2%，是發(fā)展工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、節(jié)約能源、提高產(chǎn)品質(zhì)量的重要工具，主要應(yīng)用在各種流體的測(cè)量與控制方面。

據(jù)了解，在現(xiàn)階段的流體計(jì)量行業(yè)中，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的各類(lèi)流體測(cè)量表計(jì)仍是以應(yīng)用機(jī)械類(lèi)流量傳感器為主，超聲波流量傳感器應(yīng)用較少。但在未來(lái)，隨著各類(lèi)超聲波測(cè)量表計(jì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施及相關(guān)政策的深入推行，超聲波流量傳感器市場(chǎng)將會(huì)迎來(lái)一波持續(xù)增長(zhǎng)的“長(zhǎng)春”節(jié)氣！

超聲波流量傳感器，以“智”增效

超聲波是指頻率高于人耳聽(tīng)覺(jué)上限（一般為20kHz）的聲波。超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)，具有方向性好、能量集中、穿透力強(qiáng)等特點(diǎn)。而超聲波流量傳感器正是一種基于超聲波傳播原理進(jìn)行流量測(cè)量的裝置，通過(guò)測(cè)量超聲波在流體中的傳播時(shí)間，可實(shí)現(xiàn)對(duì)流體流量的精確測(cè)量。

通常，超聲波流量傳感器測(cè)量流量采用的是傳輸速度差法。具體而言，傳感器會(huì)向流體發(fā)射一對(duì)平行的超聲波信號(hào)，它們分別沿著順流與逆流的方向傳播，并受流體介質(zhì)的密度、聲速等物理參數(shù)影響，從而在傳播時(shí)間上產(chǎn)生差值。超聲波流量傳感器通過(guò)測(cè)量這兩個(gè)傳播時(shí)間的差值，并結(jié)合流體的聲學(xué)特性和管道尺寸，就可計(jì)算出流體的流速和流量。

一種典型超聲波流量傳感器的測(cè)量方案

在此種技術(shù)原理下，超聲波流量傳感器不僅擁有著高精度的測(cè)量能力、廣域的測(cè)量范圍與極強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力，且完全消除了傳統(tǒng)機(jī)械類(lèi)流量傳感器長(zhǎng)期應(yīng)用所帶來(lái)的測(cè)量精度下降、易腐蝕、易磨損、易堵塞與維護(hù)工作量大等弊端。

此外，與傳統(tǒng)機(jī)械類(lèi)流量傳感器相比，采用超聲波流量傳感器的測(cè)量裝置中通常會(huì)集成計(jì)算模塊，內(nèi)置微處理器，可讓超聲波流量傳感器從輸出單一且不穩(wěn)定的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程控制與智能數(shù)據(jù)分析等一系列高級(jí)功能，極大地提升了產(chǎn)品的附加價(jià)值。

HOPERF，超聲波流量傳感器解決方案即將上市

隨著工業(yè)自動(dòng)化進(jìn)程的持續(xù)加速與全球環(huán)保意識(shí)的不斷提升，流體計(jì)量行業(yè)對(duì)液體和氣體流量的精確測(cè)量已變得更為重要，而超聲波流量傳感器作為現(xiàn)代智能測(cè)量技術(shù)體系中的重要組成部分，在數(shù)據(jù)測(cè)量、收集、傳輸與處理方面已展現(xiàn)出了顯著優(yōu)勢(shì)。

審核編輯 黃宇