超声波流量计传感器是超声流量计的重要组成部分，包含换能器、管道（或标准管段），以及
安装附件等。换能器质量优劣、声道尺寸（声程、声道角、管经、管段等）、耐压、耐环境
温度、耐腐蚀性能对超声波流量计传感器来讲均十分重要。
    超声波流量计传感器中，超声（或声）换能器数目从1个到10个以上都有。在无源的流量开关中，
仅用一个。通常超声波流量计传感器使用1～5对换能器，甚至更多，以提高流速测量的精确度。每一对换
能器都是可逆的，即它们可以交替发射和接收声信号。声传播的路线通常称之为声道，按几
何声学声道应是线状的单声道的形状有Z式、V式、W式等。2～5声道的多平行于圆管直径等
距离排列，或采用矩阵式排列，使声道在流速剖面上呈网状分布，如图1所示。


                                                         图1    多声道超声波流量计传感器声道布置方式

    另一种选择是取侵入式（穿透管壁的）还是非侵入式的超声换能器。侵入式的与流体直接
相接触，声道多样化，机械尺寸较为精确。而且穿过流体（这里指液体）的检测角（或称声
道角）比非侵入式的大约45°。这样，对流速的变化较为灵敏。一定情况下，超声换能器所产
生的声脉冲信号前沿也可以做的很陡。为了使用方便，将侵入式传感器设计成带有法兰的标
准管段，并成系列化。对于水泥管，可将超声换能器置于管内壁上，常称内置式。
     非侵入式传感器，或称夹紧式，用于安装在已有管道上，亦可做成管段式。其基本的构成
如图2所示。超声波通过声契（塑料或金属材料）进入管道和液体，按照斯奈尔定律，始发的
声波为纵波，在钢管的界面上出现    （z式声道，还可以是V、w、x式声道等）横波和纵波，
仅使横波进入液体，而将纵波全反射掉。超声波进入液体后又变成纵波，穿越液体后，经对面
的管壁、声楔，为另一超声换能器所接收。从超声换能器1到超声换能器2的声信号为顺向；反
之为逆向。非侵入式超声波流量计传感器的优点是不破坏管壁的完整性，不影响流体。若声楔为塑
料制成，角口约40°声波由于折射而多次改变方向，超声信号损耗较大，并伴有形状变化，尤
其对脉冲信号。


                    图2   非侵入式超声传感器律

    各种超声波流量计传感器的用途和适用范围如下。
    (1)夹装式传感器换能器在管道外安装，适用于固定式或便携式。换能器不接触液体，不干
扰流场，不受流体压力的影响，特别适合封闭管道中高压、强腐蚀和放射性液体流量的长期
或短时测量。
    (2)插入式传感器用于管壁允许打通孑L的管道。可以是标准管段式的或现有管道。不少产
品维修可不影响管道正常工作。
    (3)内置式传感器安装于混凝土管或其管壁不允许打孔、换能器不能在管外进行安装的管道。