㈠ 超聲波流量計如何實現雙向流量測量
超聲流量計的原理是利用聲速差計算流體速度,並以流體速度乘以面積計算體積流量。
通常超聲流量計的探頭,即換能器與表體之間有一個入射角,從60度到45度。超聲波在一對探頭之間傳播,如果沒有流體,也就是0流量的情況下,來回的傳播時間是一樣的,那麼相當於流速為零。一旦有流體,則超聲在一對探頭之間來回的速度是不一樣的。不管流體流向,都會產生聲速差,如果設定一個方向為正常流向,那麼正常聲速應該是正數,如果聲速差為負,則說明流向相反,也就是可以反向計量,兩個方向的計量精度是一樣的。
㈡ 超聲流量計原理
最常用的是時差法:
時差法超聲波流量計的測量原理
超聲波在流體中的傳播速度與流體流動速度有關,據此,可以實現流量測量。超聲波的發射和接收採用雙探頭方式,發射和接收感測器的材料和結構完全相同,可以互換使用或進行雙向收發。結構原理圖見圖1。
其中,C 為聲速, ΔT 為順逆流傳播時間差, β 為聲路角,L 為聲程。
需要特別說明的是,V 是液體沿管道中心線的速度。考慮到液體流速沿管道直徑的不均勻分布,添加一個修正系數K。根據流體力學,當雷諾數Re 在某一范圍內時,K 為定值,在標定過程中確定K 的大小。
瞬時流量 (D 為管道直徑) (1)
如果已經知道了L、C、D 和β ,只要能夠測得順流和逆流傳播時間差( ΔT )就可以求出速度V,進而得到瞬時流量。
㈢ 超聲波流量計的測量方法
超聲波流量計一般常用的有兩種測量方式,第一種是非接觸測量,意思是只要在既設管道外部安裝上轉換器即可,這一非接觸式在用於一些自來水、純水、葯液、食用油等一些較干凈無污染的工況中使用的較為廣泛,都是不直接接觸到被測介質的。
第二種常用的測量方式是適用於一些大型圓形管道和矩形管道,且原理上不不受管徑限制、它對於大型管道不僅帶來方便,可認為在無法實現實流校驗的情況下是優先考慮的選擇方案,可以解決一些特殊的測量問題。