超声波流量计原理

《超声波流量计原理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、超声波流量计原理April5,2005XuAimin工作原理封闭管道用USF按测量原理分类有：①传播时间法；②多普勒效应法；③波束偏移法；④相关法；⑤噪声法.用得最多的传播时间法和多普勒效应法传播时间法声波在流体中传播，顺流方向声波传播速度会增大，逆流方向则减小，同一传播距离就有不同的传播时间。利用传播速度之差与被测流体流速之关系求取流速，称之传播时间法按测量具体参数不同，分为时差法、相位差法和频差法。现以时差法阐明工作原理时差法超声波流量计的原理其工作原理如图所示。他是利用一对超声波换能器相向交替（或同时）收发超声波，通过观测超声波在介质中的顺溜和逆流传播时间

2、差来间接测量流体的流速，在通过流速来计算流量的一种间接测量方法。时差法超声波流量测量原理示意图理论公式图中有两个超声波换能器：顺流换能器和逆流换能器，两只换能器分别安装在流体管线的两侧并相距一定距离，管线的内直径为D，超声波行走的路径长度为L,超声波顺流速度为tu,逆流速度为td,超声波的传播方向与流体的流动方向加角为θ。由于流体流动的原因，是超声波顺流传播L长度的距离所用的时间比逆流传播所用的时间短，其时间差可用下式表示：其中：c是超声波在非流动介质中的声速，V是流体介质的流动速度，tu和td之间的差为：式中X是两个换能器在管线方向上的间距。为了简化，我们假设

3、，流体的流速和超声波在介质中的速度相比是个小量上式可简化为：即：也就是流体的流速为：由此可见，流体的流速与超声波顺流和逆流传播的时间差成正比。流量Q可以表示为：UltrasonicFlowMeasuringSystemPROlineprosonicflow93PVolumeflowmeasurementofliquidsinchemicalorprocessapplicationsv~.tQ=v·Av=flowvelocity.t=transittimedifferencev=volumeflowA=pipecross-sectionalareaSensorar

4、rangement1=1traverse,2=2traverses,4=4traversesRecommendations:Duetotheirdesignandproperties,theProsonicFlowsensorsareparticularlysuitedtocertainnominaldiameterrangesandpipewallthicknesses.Forthisreason,varioussensortypesareofferedforProsonicFlowPforthesedifferentapplications.Recommen

5、dationsforsensorinstallationcanbefoundinthefollowingtable.SensortypeNominaldiameterTypeofmountingProsonicFlowPDN50…602(or4)traverses*DN80…6002traversesDN650…40001traverseVerticalpipesInletandoutletruns