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【视频】超声波流量计工作原理

实验室资讯网时间:2018-01-07 点击: 百度搜索

【导读】概述超声流量计是通过检测流体流动对超声束(或超声脉冲)的作用以测量流量的仪表。 超声流量计主要由安装在测量管道上的超声换能器(或由换能器和测量管组成的超声流量传感器)和转换......
TAG标签: 超声波 工作原理 超声波流量计 流量计

概述超声流量计是通过检测流体流动对超声束(或超声脉冲)的作用以测量流量的仪表。 超声流量计主要由安装在测量管道上的超声换能器(或由换能器和测量管组成的超声流量传感器)和转换器组成。

超声流量计和电磁流量计一样,因仪表流通通道未设置任何阻碍件,均属无阻碍流量计,是适于解决流量测量困难问题的一类流量计,特别在大口径流量测量方面有较突出的优点,它是发展迅速的一类流量计之一。

根据对信号检测的原理,超声流量计可分为传播速度差法(直接时差法、时差法、相位差法和频差法)、波束偏移法、多普勒法、互相关法、空间滤法及噪声法等。

1、时差法 测量顺逆传播时传播速度不同引起的时差计算被测流体速度。

它采用两个声波发送器(SA和SB)和两个声波接收器(RA和RB)。同一声源的两组声波在SA与RA之间和SB与RB之间分别传送。它们沿着管道安装的位置与管道成θ角(一般θ=45°)(图1)。由于向下游传送的声波被流体加速,而向上游传送的声波被延迟,它们之间的时间差与流速成正比。也可以发送正弦信号测量两组声波之间的相移或发送频率信号测量频率差来实现流速的测量。

2、相位差法 测量顺逆传播时传播时由于时差引起的相位差计算速度。

它的发送器沿垂直于管道的轴线发送一束声波,由于流体流动的作用,声波束向下游偏移一段距离。偏移距离与流速成正比。

3、频差法 测量顺逆传播时传播时的声环频率差。

当超声波在不均匀流体中传送时,声波会产生散射。流体与发送器间有相对运动时,发送的声波信号和被流体散射后接收到的信号之间会产生多普勒频移。多普勒频移与流体流速成正比。图2中被测流体的区域位于发射波束与接收到的散射波束的交叉之处。要求波束很窄,使两波束的夹角θ不致受到波束宽度影响。也可只采用一个变换器既作为发送器又作为接收器,这种方式称为单通道式。在单通道多普勒血液流量计中,发送器间隔地发送声脉冲信号,在两个声脉冲间隔的时间中,接收从血管壁和血管内红血球反射回来的声脉冲信号。采用控制线路选择给定距离处的红血球反射信号,通过比较后得到多普勒频移,它与血液流速成正比。在已知血管横截面时可得到血液流量。

(本文来源:互联网 )

(责任编辑:Labtoday)

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