1.時差式超聲波流量計原理
根據對信號檢測的原理超聲流量計可分為傳播速度差法(直接時差法、時差法、相位差法和頻差法)、波束偏移法、多普勒法、互相關法、空間濾法及噪聲法等。
超聲流量計和超聲波流量計一樣,因儀表流通通道未設置任何阻礙件,均屬*流量計,是適于解決流量測量困難問題的一類流量計,特別在大口徑流量測量方面有較突出的優點,它是發展迅速的一類流量計之一。
超聲波流量計采用時差式測量原理:一個探頭發射信號穿過管壁、介質、另一側管壁后,被另一個探頭接收到,同時,第二個探頭同樣發射信號被*個探頭接收到,由于受到介質流速的影響,二者存在時間差Δt,根據推算可以得出流速V和時間差Δt之間的換算關系V=(C2/2L)×Δt,進而可以得到流量值Q
管道成θ角(一般θ=45°)(圖1)。由于向下游傳送的聲波被流體加速,而向上游傳送的聲波被延遲,它們之間的時間差與流速成正比。也可以發送正弦信號測量兩組聲波之間的相移或發送頻率信號測量頻率差來實現流速的測量。
2、時差式超聲波流量計 測量順逆傳播時傳播時由于時差引起的相位差計算速度。
它的發送器沿垂直于管道的軸線發送一束聲波,由于流體流動的作用,聲波束向下游偏移一段距離。偏移距離與流速成正比。
3、 測量順逆傳播時傳播時的聲環頻率差。
當超聲波在不均勻流體中傳送時,聲波會產生散射。流
超聲流量計
體與發送器間有相對運動時,發送的聲波信號和被流體散射后接收到的信號之間會產生多普勒頻移。多普勒頻移與流體流速成正比。圖2中被測流體的區域位于發射波束與接收到的散射波束的交叉之處。要求波束很窄,使兩波束的夾角θ不致受到波束寬度影響。也可只采用一個變換器既作為發送器又作為接收器,這種方式稱為單通道式。在單通道多普勒血液流量計中,發送器間隔地發送聲脈沖信號,在兩個聲脈沖間隔的時間中,接收從血管壁和血管內紅血球反射回來的聲脈沖信號。采用控制線路選擇給定距離處的紅血球反射信號,通過比較后得到多普勒頻移,它與血液流速成正比。在已知血管橫截面時可得到血液流量。