苏州三泰测控技术有限公司

三泰测控 - 江苏省高新技术企业13年专注温度监测与工业控制生产定制

扫一扫 扫一扫加微信

TEL:400-0375-808173-6543-1168

三泰测控13年专注提供温控设备电控系统整体方案
浅谈超声波流量计换算方法
返回列表 来源: 发布日期: 2020.08.14

超声波流量计的测量原理可分为速度差法,射束位移法和多普勒效应法等。不同的测流方法也用不同的流量计算公式,下面就由苏州三泰测控的技术小哥,带大家一起来了解一下速度差法超声波流量计流量计算公式 ,探讨超声波流量计计算方法是什么。  


图片1

图左为超声波在顺逆流中的传播情况,F为发射换能器,J为接收换能器;右为超声波在管壁间的传播。

超声波流量计流量计换算方法

1、时间差法

假设静止流体中的声速为c,流体速度w,流体静止时超声轨迹与管道轴线之间的夹角为θ,管道直径为d,则:

(1) 顺流传播时间为:     顺流

(2)逆流传播时间为:逆流

公式中是超声波在管壁内和电脉冲信号在电路中传输所产生的的滞后时间。

(3)时间差:

因为解释1,因此:时间差

(4) 流量公式:流量公式

当然,这其中也存在两个小问题,一是声速c受介质温度、密度等变化的影响,且声速的温度系数并非常数。因此,当声速变化时,由此产生的流量测量的相对误差将等于声速相对误差的两倍;二是时间差如果要保证1%的准确度,则要求测量时间△t达到0.01µ/ s的准确度,所以对电子线路的要求很高,并且限制了测量流速的下限。

以上就是利用时间差法来换算流量的方法,下面一起看一下相位差法怎么看超声波流量计换算方法。

图片2

(时间差法超声波流量计)

2、相位差法

如果换能器发射连续超声波或者发射周期较长的脉冲波列,则在顺流和逆流发射时接收到的信号之间就产生了相位差相位差,而而,则流速公式为:

相位差流速公式

公式中,角频率为角频率,顺逆相位差为顺流和逆流发射时接收到的超神波信号之间的相位差。由此可见,相位差和频率成正比,频率越高,测量的灵敏度也越高。采用相位差法介意消除声速的影响。

超声波流量计

3、频率差法

超声波流量计的换算方法还有哪些?超声波流量计一侧的换能器产生的声波脉冲穿过管壁、流体、管壁,并由另一侧的换能器接收转化为电脉冲,经过放大后再用此电脉冲来激发对面的换能器,形成单环自激振荡,震荡周期由超声波在流体中的传播速度决定,周期的倒数即单环频率。一段时间以后,切换电路使发射换能器切换成接收换能器,接收换能器切换成发射换能器,测出单环频率,如此循环交替测出f1,f2 。

频率差

体积流量qv与频率差△f之间的关系为:

频率差公式

公式中,K为流量修正系数;f0为超声波基准频率。            

综上所述,超声波流量计实际上测量的是流体的速度,因此难免会受到流体速度分布不均的影响,因此会有10D和5D(D为被测管道周长)的直管段长度要求。上述三种就是速度差法超声波流量计流量计换算方法 。如果对超声波流量计感兴趣,欢迎关注 苏州三泰测控

咨询热线

173-6543-1168