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外夾式超聲波流量計的工作原理

發(fā)布時間: 2022-04-06  點擊次數(shù): 3448次

  外夾式超聲波流量計可以測量的介質(zhì)有:水、海水、食用油、原油、酸堿液、啤酒等能傳導聲波的均勻液體等等,廣泛應用于各種工業(yè)行業(yè)當中。該儀表采用了數(shù)字發(fā)射、數(shù)字接收、數(shù)字分析、數(shù)字輸出等先進的微功耗數(shù)字化設計技術,儀表計量準確、運行可靠、更適于工業(yè)現(xiàn)場的需求。

  外夾式超聲波流量計的工作原理:

  當超聲波束在液體中傳播時,液體的流動將使傳播時間產(chǎn)生微小變化,并且其傳播時間的變化正比于液體的流速,其關系符合下列表達式。其中

  θ為聲束與液體流動方向的夾角

  M 為聲束在液體的直線傳播次數(shù)

  D 為管道管道 ΔT=Tup –Tdown

  Tup 為聲束在正方向上的傳播時間 Tdown為聲束在逆方向上的傳播時間

  ΔT=Tup –Tdown

  設靜止流體中的聲速為c,流體流動的速度為u,傳播距離為L,當聲波與流體流動方向一致時(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的兩處分別放置兩組超聲波發(fā)生器和接收器(T1,R1)(T2,R2)。當T1順方向,T2逆方向發(fā)射超聲波時,超聲波分別到達接收器R1R2所需要的時間為t1t2,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,因此兩者的時間差為 ▽t=t2-t1=2Lu/cc 由此可知,當聲波在流體中的傳播速度c已知時,只要測出時間差▽t即可求出流速u,進而可求出流量Q。利用這個原理進行流量測量的方法稱為時差法。此外還可用相差法、頻差法等。

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