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超聲波多普勒流量計的測量原理

日期:2020-12-24 14:40
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摘要:
    超聲波多普勒流量計的測量原理是利用了物理學中的多普勒效應,當聲源和觀察者之間有相對運動時,觀察者所感受到的聲頻率將不同於聲源所發出的頻率。這個因相對運動而產生的頻率變化與兩物體的相對速度成正比。在超聲波多普勒流量測量方法中,超聲波發射器為一固定聲源,隨流體一起運動的固體顆粒起與聲源存在相對運動,它把接收到的超聲波部分反射回與超聲波發射器一起布設的超聲波接收器。由於流體中固體顆粒運動產生了多普勒效應,發射的聲波與接收的聲波之間存在頻率差,此頻率差正比於顆粒物所在位置的流體流速,所以測量頻差可以求得流速。因斷麵內流速分布不均,傳感器分布式布設的原理是在斷麵的不同位置分別布設測速探頭,盡可能測量到不同位置的代表性流速,通過科學的算法獲得斷麵的平均流速,相對單一測速探頭起到提升流量監測精度的作用。
    超聲波多普勒流量計測量的必要條件是:被測流體介質應是含有一定數量能反射聲波的固體粒子或氣泡等的兩相介質。這個工作條件成為它測量天然水體或者高含各種顆粒物和複雜成分的城市排水、汙水等水體的一大優點,解決了傳統流量計難以解決的問題,並在準確性、穩定性,實時性上有了質的飛躍。目前,超聲波多普勒流量計正日益得到廣泛應用。

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