儀器技術在數據測試的運用
時差法USF測速原理由于流體的作用，聲波傳播速度在順流方向會增大，逆流方向會減小，同一傳播距離在順流和逆流方向會有不同的傳播時間。利用傳播時間之差就可以計算出被測流體流速，進而計算出流體的流量。
如所示，超聲波從換能器A1發送到換能器B1逆流時的傳播速度c被流體流速Vm所減慢，為：l/t12=c-VmcosA（1）反之，超聲波從換能器B1傳送到換能器A1順流時的傳播速度c則被流體流速Vm加快，為：l/t21=c+VmcosA（2）式（2）減去式（1），得：l/t21-l/t12=2VmcosA，則流體流速Vm為：Vm=l（1/t21-1/t12）/2cosA式中l超聲波在換能器A1、B1之間傳播路徑的長度，m；A流體流向與超聲波傳播方向的夾角；t12超聲波從換能器A1到換能器B1的傳播時間，s；t21超聲波從換能器B1到換能器A1的傳播時間，s；c超聲波在靜止流體中的傳播速度，m/s；Vm流體通過換能器A1、B1之間聲道上的平均流速，m/s.
l、A現場用經緯儀實測，t12、t21由主機自動測量。求出流體流速Vm后，進而可求得流體流量。所示的換能器采用的是雙體備份，即超聲波路徑有四種單元組合：A1到B1，A2到B1，A1到B2，A2到B2.這給檢修帶來好處，如一個換能器損壞，可在主機上設置，改變路徑，流量計照樣可以運用。目前基本上均是運用這種雙體備份的換能器。
所示只是單聲路超聲波流量計，要更精確地測量大流量，必須采用多聲路超聲波流量計。多聲路超聲波流量計就是在壓力鋼管內交叉布置多對超聲波流量計，具體數量則視壓力鋼管直徑和現場情況來確定，其數量和布置方式直接影響測量精度（一般內徑大于3m的壓力鋼管，宜采用8聲路）。
每對超聲波流量計測出的速度值，經過工控機加權積分計算，得出精度相當高的流量值。超聲波流量計具有以下特點：（1）以聲測流，不擾流，不影響管道正常工作；（2）測量精度高，高者可達到05%，對直管段長度無嚴格要求；（3）工作穩定可靠；（4）通用性強；（5）自動化程度高；（6）有一套能保證測量精度的實用安裝方法。
超聲波流量計系統構成系統主要由主機、端子箱、控制箱、換能器、穿纜器及相應軟件等組成。主機主機為一彩色液晶屏一體化工控機，內裝模塊，控制超聲波的發射接收系統。該系統經串口接收工控機參數并將測得結果送給工控機處理計算，最后顯示或打印，也可上傳給機組LCU.
端子箱轉接射頻電纜，方便日后維修。控制箱在主機控制下，負責超聲波發射、接收，并將信號數據與信號狀況轉換成RS485通訊信號上傳到主機。換能器采用內敷式換能器，多聲道交叉布置，安裝在管道內壁，將聲波信號通過射頻電纜傳送至端子箱和控制箱。一般內敷式換能器及引出電纜都采用雙體備份結構以延長檢修周期。選擇時要注意其耐壓能力能否滿足機組甩負荷時的鋼管壓力上升要求。
穿纜器因壓力鋼管內水壓很高，為防止泄漏，必須在電纜出管道處安裝穿纜器，增強密封性能。軟件所用模塊化結構，可根據使用要求靈活配置。
除有基本的流量測量軟件外，為了提高測量精度和工作可靠性，還配置了一些特殊功能軟件，如聲波信號質量甑別和處理軟件、自檢和在線診斷軟件、軟件濾波、與看門狗電路相適應的自恢復程序等。
安裝與調試（1）換能器安裝在壓力鋼管內蝶閥上游側，保證測量中心上游至少有7D的直管段，下游至少有2D的直管段（D為壓力鋼管內徑）。如此安裝水流比較平穩，測量才能準確。（2）先用經緯儀測點，定出換能器的位置。注意換能器安裝處必須避開壓力鋼管的接口和焊縫；再焊接換能器的底座，安裝換能器。（3）換能器電氣配管布設，不采用支架，而是直接固定在管壁上，但要注意其焊接長度，保證其強度能經受高速水流的沖涮。
結束語對于水電站機組流量的測量，一般方法很難做到在線、精確地測得絕對流量值。而多聲路超聲波流量計適用于水壓（主要看機組甩負荷時水壓）不超過5MPa、流速大于03m/s、管徑0515m的水流流量測量，且精度可達到05%.它可以較好地解決流態分布、信號處理和現場安裝維護等技術難題，實現大流量穩定準確的測量，是目前水電站用于測量機組流量的理想測量儀器。中國糧油儀器網 http://m.51wenwangwen.com/
