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大禹电子:超声波流量计工作原理以及计算公式

2021/6/25 18:46:27 人评论

超声波流量计采用时差法进行流量测量,其工作原理如图1所示。利用两个相对的传感器发送和接收超声波。每个传感器都具有信号传输和信号接收功能。将超声脉冲能量以一定的角度在管壁内的两个传感器与流体之间传递;流体的流速将在一定程度上影响了超声脉冲在…

超声波流量计采用时差法进行流量测量,其工作原理如图1所示。利用两个相对的传感器发送和接收超声波。每个传感器都具有信号传输和信号接收功能。将超声脉冲能量以一定的角度在管壁内的两个传感器与流体之间传递;流体的流速将在一定程度上影响了超声脉冲在两个传感器之间的传播时间。从上游传感器到下游传感器,声速和流体速度混合并变快。从下游传感器到上游传感器,声速抵消了流体速度,变慢。上下游传播时间的净时间差与流速数值成正比。由于时差测量系统中不存在固有的惯性,因此时差流量计具有较强的灵敏度,也适用于低流量和低流速情况。

只有一个通道的流量计称为单声道气体超声流量计,有两个或两个以上通道的流量计称为多通道气体超声流量计。当超声换能器直接与气体接触时,称为插入式超声流量计;当超声换能器与气体不直接接触时,称为夹钳式超声流量计。

顺流传播时间:

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逆流传播时间:
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由式上述顺流时间和逆流时间可推导出正逆程时间差:

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最终我们可以得到气体的平均流速为:
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式中:

t1为顺流时间;t2为逆流时间;L代表传播路径;θ为传播路径与水平夹角。
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