超声波流量计专利技术综述

宋蔚 张秀丽

摘 要：鉴于目前超声波流量测量领域对超声波流量计的需求持续增长，其核心技术仍为国外几家公司所掌握的现状，本文立足于专利文献，从超声波流量计的原理出发，对超声波流量计专利申请和技术功效进行了梳理，有助于技术人员了解重要申请人的相关技术分布。

关键词：超声波;流量计;专利分析

中图分类号：TH816文献标识码：A文章编号：1003-5168（2021）12-0153-03

Summary of Patent Technology for Ultrasonic Flowmeter

SONG Wei ZHANG Xiuli

（Patent Examination Cooperation Henan Center of the Patent Office， CNIPA，Zhengzhou Henan 450018）

Abstract： Although the demand for ultrasonic flowmeter is increasing rapidly in the field of ultrasonic flow measurement， the core technologies are still possessed by a few foreign companies， based on the theory of ultrasonic flowmeter， this paper analyzed the patent application status and the technical effects of the patent applications. This paper provided an aid for technicians to understand the inventive concepts in this field by offering technology distribution of important applicants.

Keywords： ultrasonic;flowmeter;patent analysis

超声波具有两个重要特性：一是定向性，超声波在均匀媒介中基本上是沿直线传播的，因此可以实现定向发射和定向接收;二是穿透性很强，其在不同媒介分界面处可发生透射、反射和折射现象[1]。由于超声波在流体中传播会产生频差、时差、相位差等，测量出上述与流体相关的信息即可根据公式计算出流体流速及流量。

1 超声波流量计的类型

超声波流量计根据测量原理可分为：时差法流量计、相位差法流量计、多普勒流量计、噪声法流量计、旋涡法流量计等[2]，下面简单介绍几种常用的类型。

时差（相位差）法流量计：超声波在待测流体内传播时，二者的速度会叠加，导致超声波在相同距离内顺着流体传播时间短，逆着流体传播时间长，该时间差与流体的流速之间呈线性关系，时差法流量计就是依据这个原理测量流速的。相位差流量计的原理与时差法类似，不同的是利用超声波顺流和逆流的相位差来测量流体的流速。

多普勒流量计：基于多普勒效应，被测流体中的颗粒相当于观测者，随着悬浮物的移动，超声波换能器接收到的频率也随之变化，这是多普勒流量计的测量原理。……