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超声波流量计

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多普勒超声波流量计概述

www.njsyf.com 发布于:2015年9月1日 12:08

 什么是多普勒效应?

多普勒超声波流量计的测量原理是以物理学中的多普勒效应为基础的。根据声学多普勒效应,当声源和观察者之间有相对运动时,观察者所感受到的声频率将不同于声源所发出的频率。这个因相对运动而产生的频率变化与两物体的相对速度成正比。
什么是多普勒超声波流量计?
在多普勒超声波流量测量方法中,超声波发射器为一固定声源,随流体一起运动的固体颗粒起了与声源有相对运动的“观察者”的作用,当然它仅仅是把入射到固体颗粒上的超声波反射回接收据。发射声波与接收声波之间的频率差,就是由于流体中固体颗粒运动而产生的声波多普勒频移。由于这个频率差正比于流体流速,所以测量频差可以求得流速,进而可以得到流体的流量。 因此,多普勒超声波流量测量的一个必要的条件是:被测流体介质应是含有一定数量能反射声波的固体粒子或气泡等的两相介质。这个工作条件实际上也是它的一大优点,即这种流量测量方法适宜于对两相流的测量,这是其它流量计难以解决的问题。因此,作为一种极有前途的两相流测量方法和流量计,多普勒超声波流量测量方法目前正日益得到应用。
测量原理
当发射传感器A与接受传感器B都装在与管道轴线为θ的两侧,且都迎着流向,当平均速为v,声波在流体中的速度为c时,接收到的频率f2将比原发射频率f1略高其差△f即多普勒频移,可用下式表示:
△f=f2-f1=2vcosθf1/c
平均流速为v=c△f/2f1cosθ
这种流量计可测量的流体包括生活污水、工业废水、机油、重油、及其它非均匀流体,适用管材为金属、橡胶和塑料等,速范围可达到16m/s,使用管径达到3米,测量精度达到2.0级。由于适用范围广,测量精度高,因此得到了广泛的应用,目前国也有比较多的厂家生产此类产品。

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