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外夾式超聲波流量計的工作原理

發布時間: 2022-04-06  點擊次數: 2035次

  外夾式(shi)超聲(sheng)波流(liu)量(liang)計(ji)可(ke)以測量(liang)的(de)介質有:水、海水、食用(yong)油(you)、原油(you)、酸堿液、啤酒等(deng)能傳導聲(sheng)波的(de)均勻液體(ti)等(deng)等(deng),廣泛應用(yong)于各(ge)種工業(ye)(ye)行業(ye)(ye)當(dang)中。該(gai)儀表(biao)采(cai)用(yong)了(le)數(shu)字(zi)發射、數(shu)字(zi)接收、數(shu)字(zi)分析、數(shu)字(zi)輸(shu)出(chu)等(deng)先(xian)進的(de)微(wei)功耗數(shu)字(zi)化設計(ji)技術,儀表(biao)計(ji)量(liang)準確、運行可(ke)靠、更(geng)適于工業(ye)(ye)現場的(de)需求。

  外夾式超聲波流(liu)量(liang)計的工作(zuo)原理(li):

  當超聲波(bo)束在液(ye)體中傳(chuan)播時(shi)(shi),液(ye)體的(de)流動將使(shi)傳(chuan)播時(shi)(shi)間(jian)產生微小變化,并且其(qi)傳(chuan)播時(shi)(shi)間(jian)的(de)變化正比于液(ye)體的(de)流速,其(qi)關系符合下(xia)列表(biao)達式。其(qi)中

  θ為聲束與液(ye)體流動方向的夾角

  M 為聲束在液體的直線傳播次數

  D 為管道管道 ΔT=Tup –Tdown

  Tup 為聲束在正方向(xiang)上(shang)的傳播(bo)時間 Tdown為聲束(shu)在(zai)逆方(fang)向上的傳(chuan)播時間

  ΔT=Tup –Tdown

  設靜止流體中的聲速為c,流(liu)體流(liu)動的速(su)度為u,傳播(bo)距離為L,當聲波與流體(ti)流動(dong)方向一致時(即順流方(fang)向),其傳播速度為c+u;反之,傳播速度為c-u。在相距為(wei)L的兩處分別放置兩組(zu)超聲(sheng)波發生器(qi)和(he)接(jie)收器(qi)(T1,R1)(T2,R2)。當T1順方向,T2逆方向發射超(chao)聲波(bo)時(shi),超(chao)聲波(bo)分別到達接收器R1R2所需要的(de)時間為t1和(he)t2,則

  t1=L/(c+u); t2=L/(c-u)

  由(you)于在工業(ye)管道中(zhong),流體的(de)流速比聲速小的(de)多(duo),即c>>u,因此兩者(zhe)的時間差為 ▽t=t2-t1=2Lu/cc 由(you)此可知,當聲波在流體中的傳播速度c已知時,只要測(ce)出時間差▽t即可求出流(liu)速u,進而可求(qiu)出(chu)流量(liang)Q。利用(yong)這個原理進(jin)行流量測(ce)量的方(fang)法(fa)稱為時差法(fa)。此外還可用(yong)相差法(fa)、頻(pin)差法(fa)等。

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