超聲波流量傳感器將如何掀起流體計量行業(yè)的新浪潮？

流量傳感器是實現(xiàn)對燃氣、廢氣、生活用水、污水、冷卻液、石油等各種流體流量精準計量的關鍵手段。但隨著工業(yè)自動化、數(shù)字化、智能化與低碳化進程的不斷加速，采用傳統(tǒng)機械式檢測方式的流量傳感器已不能滿足當代流體計量行業(yè)對于測量精度、測量范圍、使用壽命與維護成本等方面的精細需求。

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

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

流量傳感器市場，存量“換新”正當時

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

其中，流量傳感器位居中國傳感器細分市場第三位，市場規(guī)模達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)品質量的重要工具，主要應用在各種流體的測量與控制方面。

據(jù)了解，在現(xiàn)階段的流體計量行業(yè)中，國內(nèi)市場的各類流體測量表計仍是以應用機械類流量傳感器為主，超聲波流量傳感器應用較少。但在未來，隨著各類超聲波測量表計國家標準的實施及相關政策的深入推行，超聲波流量傳感器市場將會迎來一波持續(xù)增長的“長春”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覺上限（一般為20kHz）的聲波。超聲波在介質中傳播時，具有方向性好、能量集中、穿透力強等特點。而超聲波流量傳感器正是一種基于超聲波傳播原理進行流量測量的裝置，通過測量超聲波在流體中的傳播時間，可實現(xiàn)對流體流量的精確測量。

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

一種典型超聲波流量傳感器的測量方案

在此種技術原理下，超聲波流量傳感器不僅擁有著高精度的測量能力、廣域的測量范圍與極強的環(huán)境適應能力，且完全消除了傳統(tǒng)機械類流量傳感器長期應用所帶來的測量精度下降、易腐蝕、易磨損、易堵塞與維護工作量大等弊端。

此外，與傳統(tǒng)機械類流量傳感器相比，采用超聲波流量傳感器的測量裝置中通常會集成計算模塊，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)定的模擬信號轉換為數(shù)字信號，可實現(xiàn)遠程監(jiān)控、遠程控制與智能數(shù)據(jù)分析等一系列高級功能，極大地提升了產(chǎn)品的附加價值。

HOPERF，超聲波流量傳感器解決方案即將上市

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

審核編輯 黃宇