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內(nèi)容編輯超聲波流量計(jì)原理
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超聲波流量計(jì)原理
超聲波流量?jī)x表是以“速度差法”為原理，測(cè)量圓管內(nèi)液體流量的儀表。它采用了先進(jìn)的多脈沖技術(shù)、信號(hào)數(shù)字化處理技術(shù)及糾錯(cuò)技術(shù)，使流量?jī)x表更能適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境，計(jì)量更方便、經(jīng)濟(jì)、準(zhǔn)確。
廣 泛 應(yīng) 用 于 自 來(lái) 水 、 供 暖 、 水 利 、 冶 金 、 化 工 、 機(jī) 械 、 能 源 等 行 業(yè) ?？?以 用 做 生 產(chǎn) 監(jiān) 測(cè) 、 流 量 校驗(yàn) 、臨 時(shí) 檢 測(cè) 、 流 量 巡 查 、 水 平 衡 調(diào) 試 、 熱 網(wǎng) 平 衡 調(diào) 試 、 節(jié) 能 監(jiān) 測(cè) ， 是 長(zhǎng)期在線流量測(cè)量必 備 的 工 具 儀 表 。
1.超聲波流量計(jì)定義
超聲波流量計(jì)是通過檢測(cè)流體流動(dòng)對(duì)超聲束(或超聲脈沖)的作用以測(cè)量流量的儀表。
2.超聲波流量計(jì)信號(hào)檢測(cè)原理
2.1根據(jù)對(duì)信號(hào)檢測(cè)的原理超聲流量計(jì)可分為傳播速度差法(直接時(shí)差法、時(shí)差法、相位差法和頻差法)、波束偏移法、多普勒法、互相關(guān)法、空間濾法及噪聲法等。
2.2超聲流量計(jì)和電磁流量計(jì)一樣，因儀表流通通道未設(shè)置任何阻礙件，均屬無(wú)阻礙流量計(jì)，是適于解決流量測(cè)量困難問題的一類流量計(jì)，特別在大口徑流量測(cè)量方面有較突出的優(yōu)點(diǎn)，它是發(fā)展迅速的一類流量計(jì)之一。
2.3超聲波流量計(jì)是通過檢測(cè)流體流動(dòng)對(duì)超聲束(或超聲脈沖)的作用以測(cè)量流量的儀表。
3.超聲波流量計(jì)檢測(cè)工作原理
當(dāng)超聲波束在液體中傳播時(shí)，液體的流動(dòng)將使傳播時(shí)間產(chǎn)生微小變化，其傳播時(shí)間的變化正比于液體的流速。零流量時(shí)，兩個(gè)傳感器發(fā)射和接收聲波所需的時(shí)間完全相同（唯一可實(shí)際測(cè)量零流量的技術(shù)），液體流動(dòng)時(shí)，逆流方向的聲波傳輸時(shí)間大于順流方向的聲波傳輸時(shí)間。
其中
θ為聲束與液體流動(dòng)方向的夾角
M 為聲束在液體的直線傳播次數(shù)
D 為管道內(nèi)徑
Tup 為聲束在正方向上的傳播時(shí)間
Tdown為聲束在逆方向上的傳播時(shí)間
ΔT=Tup –Tdown
設(shè)靜止流體中的聲速為c，流體流動(dòng)的速度為u，傳播距離為L(zhǎng)，當(dāng)聲波與流體流動(dòng)方向一致時(shí)(即順流方向)，其傳播速度為c+u;反之，傳播速度為c-u.在相距為L(zhǎng)的兩處分別放置兩組超聲波發(fā)生器和接收器(T1,R1)和(T2,R2)。當(dāng)T1順方向，T2逆方向發(fā)射超聲波時(shí)，超聲波分別到達(dá)接收器R1和R2所需要的時(shí)間為t1和t2,則t1=L/(c+u) t2=L/(c-u)由于在工業(yè)管道中，流體的流速比聲速小的多，即c>>u,因此兩者的時(shí)間差為 ▽t=t2-t1=2Lu/cc 由此可知，當(dāng)聲波在流體中的傳播速度c已知時(shí)，只要測(cè)出時(shí)間差▽t即可求出流速u，進(jìn)而可求出流量Q。利用這個(gè)原理進(jìn)行流量測(cè)量的方法稱為時(shí)差法。此外還可用相差法、頻差法等。