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超聲波流量計(jì)的工作原理是怎樣的?

閱讀:7049      發(fā)布時(shí)間:2021-9-8
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  超聲波流量計(jì)是通過檢測流體流動(dòng)對(duì)超聲束(或超聲脈沖)的作用以測量流量的儀表。是通過超聲波在流動(dòng)流體中的傳播,承載流體流速信息,將信號(hào)進(jìn)行處理,轉(zhuǎn)換成流量信息。測量精度高,不受氣體中固體顆粒和液滴的各種參數(shù)的干擾,并且可采用多次反射將聲程加長。

  超聲波流量計(jì)的工作原理:超聲波在流動(dòng)的流體中傳播時(shí)就載上流體流速的信息。因此通過接收到的超聲波就可以檢測出流體的流速,從而換算成流量。超聲脈沖穿過管道從一個(gè)傳感器到達(dá)另一個(gè)傳感器,就像一個(gè)渡船的船夫在橫渡一條河。當(dāng)氣體不流動(dòng)時(shí),聲脈沖以相同的速度(聲速,C)在兩個(gè)方向上傳播。如果管道中的氣體有一定流速V(該流速不等于零),則順著流動(dòng)方向的聲脈沖會(huì)傳輸?shù)每煨?,而逆著流?dòng)方向的聲脈沖會(huì)傳輸?shù)寐?。這樣,順流傳輸時(shí)間tD會(huì)短些,而逆流傳輸時(shí)間tU會(huì)長些。這里所說的長些或短些都是與氣體不流動(dòng)時(shí)的傳輸時(shí)間相比而言。

  超聲波流量計(jì)常用的測量方法為傳播速度差法、多普勒法等。傳播速度差法又包括直接時(shí)差法、相差法和頻差法。其基本原理都是測量超聲波脈沖順?biāo)骱湍嫠鲿r(shí)速度之差來反映流體的流速,從而測出流量;多普勒法的基本原理則是應(yīng)用聲波中的多普勒效應(yīng)測得順?biāo)骱湍嫠鞯念l差來反映流體的流速從而得出流量。

 


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