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超声多普勒和飞行时间流量计

超声波多普勒流量计和飞行时间流量计的基本介绍

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超声波流量计的工作一般经过两种不同的原理:

  • 多普勒效应超声流量计
  • 飞行时间超声波流量计

多普勒效应超声流量计

多普勒效应超声流量计利用反射超声波来测量流体的速度。通过测量超声频率源、接收器和流体载体之间的频移,测量相对运动。

由此产生的频移称为多普勒效应

流体速度可计算为

V = c (fr- ft) /(2楼t因为Φ)(1)

在哪里

fr=接收频率

ft=传输频率

v流体流速

Φ=传输的超声波束与流体流动之间的相对角度

c=声速在流体中的速度. .更多的是关于声速

这种方法要求流体中有一些反射粒子。该方法不适用于透明液体。

多普勒效应超声流量计的优点

多普勒仪表可以用在其他仪表不起作用的地方。这可能是液体泥浆,充气液体或有少量或大量悬浮物的液体。优点可以概括为:

  • 阻碍少流
  • 可以安装在管道外面吗
  • 压降等于直管的等效长度1)
  • 低流量切断
  • 耐腐蚀
  • 相对低功耗

1)安装在管道外部的超声波流量计不会对管道内的压力损失产生任何影响。安装在类似流量的单独仪表或类似仪表中的超声波仪表可能会像阀门或类似仪表那样影响压力损失。

多普勒效应超声流量计的局限性

多普勒流量计的性能高度依赖于流体的物理性质,如声波导电性、颗粒密度和流动剖面。

管道截面内颗粒分布的不均匀可能导致计算不正确的平均流速。流量计的精度对速度剖面的变化和测量部分声反射器的分布很敏感。

不同于其他的声学流量计,多普勒流量计受到液体声速变化的影响。因此,该仪器对密度和温度的变化也很敏感。这些问题使得多普勒流量计不适合高精度的测量应用。

飞行时间超声波流量计

用飞行时间超声波流量计测量声音在发射器和接收器之间传播的时间。这种方法对于流体中的粒子是不可靠的。

两个发射器/接收器(收发器)位于管道的每一边。发射器以预定的频率从一边发送脉冲超声波到另一边。频率上的差异与流体的平均速度成正比。

流体速度可以表示为

v = [(t2- t1) / (t2t1)] (l / 2cosΦ)(2)

在哪里

v=流体流速(m/s)

t1=下行传输时间(s)

t2= t上行传输时间(秒)

L =传感器之间的距离(m)

Φ=透射的超声波束与流体流动的相对夹角

超声波流量计的好处

  • 少阻塞流
  • 与等长直管相等的压降
  • 不受温度、密度或粘度变化的影响
  • 双向流能力
  • 低流截止
  • 耐腐蚀
  • 精度约1%的流量
  • 相对低功耗

超声波流量计的局限性

超声波流量计的工作原理要求可靠的高频声音通过管道传输。含有过量固体或夹带气体的液体浆体可能阻塞超声脉冲。

初次污泥、混合液、好氧消化污泥、气浮增稠污泥及其液相、化粪池污泥、活性炭污泥等不宜采用超声波流量计。

携带气体的液体不能可靠地测量。

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