超声波换能器是超声波流量计的重要组成部分，它是利用超声波技术进行流量测量的关键，其参数选择直接影响到整个检测系统的性能和可靠度。针对外夹式超声波流量计不能准确地选取换能器的问题，基于时差法测量原理，分析了超声波在管道中的传播过程;进而通过分析计算获取换能器的发射频率、发射角度以及发射强度。根据计算得到的技术参数可以更加准确地选取超声波换能器。
超声波流量计凭借其运行稳定、计量精度高、非接触测量、安装方便、电子线路集成程度高、易于数字化管理等优点，已经在电力、石油、化工，特别是供水系统的大管径流量测量中得到了广泛应用，但是在小管径、低流速的测量中还没有成熟的产品。
基于超声波的时差法测量原理，对高炉冷却水流量测量中的换能器参数选取进行了研究。高炉冷却循环系统的水管管径为30～70mm、流量为0．5～4．0m/s(属于小管径、低流速)，测量对象属于纯净单向水流量。本文将从超声波换能器的发射频率、发射角度和发射强度三个方面来进行分析，***终实现换能器的准确选取。
1换能器的发射频率
超声波的发射频率在很大程度上影响着超声波的传播。超声波的频率越高，声束扩散角越小，能量越集中，方向性越好，分辨力也越好。但是在传播过程中超声波频率越高其衰减越快，而且会增加电路的设计难度。因此，需要选择频率合适的换能器。
2换能器的发射角度
当超声波由一种介质斜入射至异质界面时，会发生反射、折射和波形转换等现象，而由于气体和液体中不能传播横波，所以不是任何介质下的传播都有波形的转换。为提高换能器接收信号的选择性，选取入射角大于***临界角而小于第二临界角，以保证仅一束波被换能器接收。由于高炉冷却水传输管道的材质是钢，所以换能器采用有机玻璃作为声导。