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聲波量儀表的測量原理

更新時間:2018-03-22   點擊次數:2008次

外夾式或者管段式聲波量儀表是以"速度差法"為原理,測量圓管內液體量的儀表。它采用了的多脈沖、信號數字化處理及糾錯,使量儀表更能適應業現場的環境,計量更方便、經濟、準確。產品達到內外水平,可廣泛應用于石油、化、冶金、電力、給排水等域。

測量原理

當聲波束在液體中傳播時,液體的動將使傳播時間產生微小變化,并且其傳播時間的變化正比于液體的速,其關系符合下列表達式

其中

θ為聲束與液體動方向的夾角

M 為聲束在液體的直線傳播次數

D 為管道內徑

Tup 為聲束在正方向上的傳播時間

Tdown為聲束在逆方向上的傳播時間

ΔT=Tup –Tdown

設靜止體中的聲速為c,體動的速度為u,傳播距離為L,當聲波與體動方向致時(即順方向),其傳播速度為c+u;反之,傳播速度為c-u.在相距為L的兩處分別放置兩組聲波發生器和接收器(T1,R1)和(T2,R2)。當T1順方向,T2逆方向發射聲波時,聲波分別到達接收器R1和R2所需要的時間為t1和t2,則

t1=L/(c+u); t2=L/(c-u)

由于在業管道中,體的速比聲速小的多,即c>>u,因此兩者的時間差為 ▽t=t2-t1=2Lu/cc 由此可知,當聲波在體中的傳播速度c已知時,只要測出時間差▽t即可求出速u,而可求出量Q。利用這個原理行量測量的方法稱為時差法。此外還可用相差法、頻差法等。

 




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