多普勒与运输时间超声波流量计的比较

超声波流量计是否是使用声学振动来确定液体的流速的非侵入式装置。有两种类型的超声波流量计 - 多普勒和运输时间。两个仪表都设计成在管道外部而不破碎或中断流体流动。该过程还消除了任何压力损失并防止液体泄漏 - 一种具有在线流量计普通的问题。另外，流量计永远不会与液体接触，从而防止传感器的腐蚀或劣化。多普勒和运输时间流量计在使用类似原理上运行，但在使用的技术中变化。要记录准确的测量，重要的是要知道应用程序需要哪些流量表。

多普勒超声波流量计

多普勒超声波流量计采用多普勒效应运行，这是奥地利出生的物理学家和数学家基督徒约翰多普勒于1842年记录的原则。基督徒表示，观察者收到的声波的频率取决于来源的运动或观察者与声音源相关的观察者。多普勒超声波流量计利用换能器将超声波束发射到管道的流动流中。为了确保高运行效率，流动流中必须有固体颗粒或气泡以反映超声波束。yabo214颗粒的运动改变了由另一个换能器接收的光yabo214束的频率。

基督教的约翰·多普勒

流量计测量频率的偏移，频率与流速成线性关系。将该值乘以管道内径得到体积流量，如下式所示:

Δf= 2f._T.SINθ•V._F./ V._S.

通过Snell的法律（折射法）：

罪Θ_T./ V._T.=sinθ/ v_S.

V._F.=Δf / f_T.•V_T./sinθ._T.=KΔF.

在哪里：

V._T.=发射器材料的声速

Θ_T.=发射器波束的角度

校正因子

V._F.=流速

ΔF=多普勒频移

V._S.=流体的声速

F._T.=发射器频率

θ= f的角度_T.进入液体

体积流量= k•v_F.•D²

在哪里：

k =常数

d =管的内径

相反，多普勒超声波流量计依赖于流过液体以操作的颗粒，并且必须考虑较低浓度限制和固体颗粒或气泡的尺寸。yabo214另外，液体必须以足够快的速率流动，以阻止固体沉淀。

运输时间超声波流量计

运输时间超声波流量计测量超声信号的传输直到滑动管道并在第二换能器接收到的时间差。接下来是上游测量的比较。当没有流动时，旅行时间将是两个方向的口语。当存在流动存在时，如果在与流动相同的方向上行进时，声波会更快地移动，但如果移动较慢，则较慢。由于超声信号必须透过管道到达传感器，液体不能含有高浓度的固体颗粒或气泡，否则高频声音将减小并且太弱，以穿过管道的长度。yabo214

在同一路径上，上游和下游测量值的差异用于计算通过管道的流量:

V = K•D /SIN2θ•1 /（T_0.- t)²ΔT.

在哪里：

v =流动液的平均速度

k =常数

d =管的内径

δ=超声波的入射角

T._0.=零流量渡越时间

ΔT =₁- T₂

T.₁=从上游发射机到下游接收器的波浪的传输时间

T.₂=从下游发射器到上游发射器的波浪的传输时间

t =通过管壁和衬里的波浪过境时间

上述等式表明，液体的流速与上游和下游测量之间的差异成正比。

当使用过流时间超声流量计时，有三种可用的配置，即Z, V和w。所有的配置都被一个测量路径识别，而超声波束遵循一个路径。所有三种配置都从传感器产生输出，并转换成电流、频率或电压信号。优选配置通常由以下因素决定:

• 管尺寸
• 可用于安装换能器的空间
• 管道内壁的状况
• 衬里类型
• 流动液体的特性

“Z”配置利用位于管道的相对侧上的换能器，另一个下游。通常，下游距离约为D / 2，其中D等于管道的直径。转换器计算最佳距离。只有在有限的空间，高浊度，砂浆衬里或管道内壁上的厚度堆积的较厚积聚时，才可建议。对于小型管道，应该避免它，其中存在测量精度下降的趋势。

对于大多数安装，“V”配置很常见。该配置在管道的同一侧中的两个换能器结合在一起并彼此大致间隔地间隔。轨道附件夹在管道上，允许换能器水平滑动，以将它们定位到相距所需的距离。

“W”配置通常用于管道上的安装，直径为½英寸至1½英寸。在这种配置中，超声信号从墙壁混响三次;因此，它传播了更远的距离。高浊度液体，管壁内部的尺度或沉积物堆积可以降低精度。

影响超声波流量计准确性的因素

准确性超声波流量计测量在适当的安装时依赖。管道内的温度变化或大量振动可以影响换能器对准和声学耦合到管道。在安装过程中需要考虑这些因素。为了提供准确的读取体积流量，所有超声波流量计都需要全管。如果两个换能器安装在管道中的流体水平下方，则未填充管道上的多普勒超声波流量计将继续产生测量。

结论

超声波流量计是一种测量管道中的流速的非侵入方式。它们是可附接装置，可夹在管道外部，以测量腐蚀性液体而不会对传感器造成任何损坏。有两种类型的超声波流量计 - 多普勒和运输时间，每个功能使用两种不同的技术。了解每个流量表如何运行，可实现适当的选择。多普勒超声波流量计必须具有流动中存在的颗粒或气泡以反映超声波信号。yabo214它最好用于脏或充气液体，例如废水和浆料。另一方面，液体中的大量固体颗粒或气泡将减少通过传输时间超声波流量计产生的信号。yabo214因此，最好使用诸如水或油的清洁液体。

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