超聲波多普勒流量計(jì)的工作原理介紹
更新時(shí)間:2022-10-31 點(diǎn)擊次數(shù):941
超聲波多普勒流量計(jì)是利用聲波在流體中傳播的多普勒效應(yīng),通過(guò)測(cè)定流體中運(yùn)動(dòng)粒子散射聲波的多普勒頻移,即可得到流體的速度,結(jié)合內(nèi)置壓力式水位計(jì),利用速度面積法,即可測(cè)量液體的流量。適合于明渠、河道及難以建造標(biāo)準(zhǔn)斷面的流速流量測(cè)量以及于各種滿管和非滿管明渠流速流量測(cè)量。
多普勒超聲波流量計(jì)流速測(cè)量基于多普勒效應(yīng),探頭斜向上發(fā)出一束超聲波,超聲波在流體中傳播,流體中會(huì)含有氣泡或者顆粒等雜質(zhì)(可以認(rèn)為流體中的雜質(zhì)和水流的速度一致),當(dāng)超聲波接觸到流體中的雜質(zhì)時(shí)會(huì)使反射的超聲波產(chǎn)生多普勒頻移Δf,多普勒頻移Δf正比于流速。通過(guò)測(cè)量多普勒頻移Δf即可測(cè)量出流體的流速。
在超聲波多普勒流量測(cè)量方法中,超聲波發(fā)射器為一固定聲源,隨流體一起運(yùn)動(dòng)的固體顆粒起了與聲源有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的“觀察者”的作用,當(dāng)然它僅僅是把入射到固體顆粒上的超聲波反射回接.發(fā)射聲波與接收聲波之間的頻率差,就是由于流體中固體顆粒運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的聲波多普勒頻移.由于這個(gè)頻率差正比于流體流速,所以測(cè)量頻差可以求得流速.進(jìn)而可以得到流體的流量,因此適用于雜質(zhì)含量較多的臟水和漿體的測(cè)量,如城市污水、污泥等等。
超聲波多普勒流量測(cè)量的必要條件是:被測(cè)流體介質(zhì)應(yīng)是含有一定數(shù)量能反射聲波的固體粒子或氣泡等的兩相介質(zhì)。這個(gè)工作條件成為它測(cè)量天然水體或者高含各種顆粒物和復(fù)雜成分的城市排水、污水等水體的一大優(yōu)點(diǎn),解決了傳統(tǒng)流量計(jì)難以解決的問(wèn)題,并在準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性,實(shí)時(shí)性上有了質(zhì)的飛躍。