超声波的顺流中的传播速度与在逆流中的传播速度不相同。
在流体的上下游位置放置一对探头声探头,两个探头分别向对方发射超声波;
检测超时波在不同方向从发射端到接收端所花费的时间。
根据两个时间差,经过公式计算即可以得到流体速度。
公式如下:

流量计检测公式
如下图,以左下角位置为原点,建立直角坐标系,

直角坐标系
对于从下游传感器到下游传感器的传播,声波速度为,
格外注意的是,声波的方向位移方向并不相同:

声波速度
流体速度为:

流体速度
超声波从上游探头位置到下游探头位置,其产生的位移为,

从上游探头位置到下游探头位置的位置
根据:

速度、时间、位移关系
得到:

关系式
进一步推导:

上游往下游传播所满足的关系式,关系式1
同理,对于下游往上流的传播,有下列关系式成立:

下游往上游传播满足的关系式,关系式2
联立关系式1以及关系式2,两式左右两边分别相除,消去声波速率C,得到:

化解过程
来源:物联网全栈开发