Przegląd Wprowadzenie:
Przepływomierze ultradźwiękowesą takie same jakprzepływomierze elektromagnetyczne. Ponieważ w kanale przepływowym instrumentu nie ma żadnych przeszkód, wszystkie sąprzepływomierze bez przeszkód. Są rodzajemprzepływomierznadaje się do rozwiązywania trudnych problemów wpomiar przepływu, szczególnie w dużych średnicachpomiar przepływu. Jest to jeden z szybko rozwijających się rodzajówprzepływomierze.
zasada działania:
Zgodnie z zasadą wykrywania sygnału,przepływomierze ultradźwiękowemożna podzielić na metodę różnicy prędkości propagacji (metodę bezpośredniej różnicy czasu, metodę różnicy czasu, metodę różnicy faz i metodę różnicy częstotliwości), metodę przesunięcia wiązki, metodę Dopplera, metodę korelacji krzyżowej i filtrację przestrzenną. Prawo i prawo hałasu itp.
1. Metoda różnicy czasu Zmierz różnicę czasu spowodowaną różnymi prędkościami propagacji w przód iw tył, aby obliczyć zmierzoną prędkość płynu.
Używa dwóchnadajniki dźwiękowe(SA i SB) oraz dwa odbiorniki dźwiękowe
Przepływomierz ultradźwiękowy
Przepływomierz ultradźwiękowy
(RZS i RB). Dwa zestawy fal dźwiękowych tego samego źródła dźwięku są przesyłane między SA i RA oraz między SB i RB. Montuje się je wzdłuż rurociągu pod kątem θ (zwykle θ=45°) (rysunek 1). Ponieważ fale dźwiękowe przesyłane w dół są przyspieszane przez płyn, a fale dźwiękowe przesyłane w górę są opóźnione, różnica czasu między nimi jest proporcjonalna do prędkości przepływu. Możliwe jest również wysłanie sygnału sinusoidalnego do pomiaru przesunięcia fazowego między dwoma zestawami fal dźwiękowych lub wysłanie sygnału częstotliwościowego do pomiaru różnicy częstotliwości w celu uzyskania pomiaru prędkości przepływu.
2. Metoda różnicy faz Zmierz szybkość obliczania różnicy faz spowodowanej różnicą czasu podczas propagacji do przodu i do tyłu.
Jego nadajnik wysyła wiązkę fal dźwiękowych wzdłuż osi prostopadłej do rurociągu. Ze względu na przepływ płynu wiązka dźwięku jest przesunięta na pewną odległość w dół. Odległość przesunięcia jest proporcjonalna do prędkości przepływu.
3. Metoda różnicy częstotliwości Zmierz różnicę częstotliwości pętli dźwięku podczas propagacji do przodu i do tyłu.
Gdy fale ultradźwiękowe są przesyłane w niejednorodnym płynie, fale dźwiękowe ulegają rozproszeniu. pływ
Przepływomierz ultradźwiękowy
Przepływomierz ultradźwiękowy
Gdy między ciałem a nadajnikiem występuje ruch względny, po rozproszeniu przez płyn między przesyłanym sygnałem akustycznym a odebranym sygnałem wystąpi przesunięcie Dopplera. Przesunięcie częstotliwości Dopplera jest proporcjonalne do prędkości płynu. Obszar mierzonego płynu na rysunku 2 znajduje się na przecięciu wiązki transmitowanej i odbieranej wiązki rozproszonej. Wiązka musi być bardzo wąska, aby na kąt θ między dwiema wiązkami nie miała wpływu szerokość wiązki. Możliwe jest również wykorzystanie tylko jednego konwertera jako nadajnika i odbiornika. Ta metoda nazywana jest typem jednokanałowym. W jednokanałowym przepływomierzu dopplerowskim, nadajnik przesyła sygnały impulsów akustycznych w odstępach czasu i odbiera sygnały impulsów akustycznych odbite od ściany naczynia krwionośnego i czerwonych krwinek w naczyniu krwionośnym w czasie pomiędzy dwoma impulsami akustycznymi. Obwód sterujący służy do wyboru sygnału odbicia czerwonych krwinek w danej odległości, a po porównaniu uzyskuje się przesunięcie częstotliwości Dopplera, które jest proporcjonalne do prędkości przepływu krwi. Przepływ krwi można uzyskać, gdy znany jest przekrój naczynia krwionośnego.