超聲波流量計的測流原理簡介

2020-11-22 OFweek維科網

　　1引言

 

　　利用超聲波脈衝測量流體流量的技術發展很快。基於不同原理，適用於不同場合的各種形式的超聲波流量計已相繼出現，其應用領域涉及到工農業、水利、水電等部門，正日趨成為測流工作的首選工具。

 

　　2超聲波流量計的測量原理

 

　　超聲波流量計常用的測量方法為傳播速度差法、都卜勒法等。傳播速度差法又包括直接時差法、相差法和頻差法。其基本原理都是測量超聲波脈衝順水流和逆水流時速度之差來反映流體的流速，從而測出流量；都卜勒法的基本原理則是應用聲波中的都卜勒效應測得順水流和逆水流的頻差來反映流體的流速從而得出流量。

　　2.1時差法測量原理

　　時差法測量流體流量的原理如圖1所示。它利用聲波在流體中傳播時因流體流動方向不同而傳播速度不同的特點，測量它的順流傳播時間t1和逆流傳播時間t2的差值，從而計算流體流動的速度和流量。

 

　　

　　圖1超聲波流量計測流原理圖

 

　　設靜止流體中聲速為c，流體流動速度為v，把一組換能器P1、P2與管渠軸線安裝成θ角，換能器的距離為L。從P1到P2順流發射時，聲波傳播時間t1為：

　　

　　從P2到P1逆流發射時，聲波的傳播時間t2為：

　　

　　一般c>>v，則時差為：

　　

　　單聲道測試系統只適用於小型渠道水位和流速變化不大的場合。大型渠道水面寬、水深大，其流速縱橫變化也較大，須採用多聲道超聲波測流才能獲得準確的流量值，見圖2。應用公式（5）、（6）可測得流量Q。

　　

　　以上各式中：d為垂直於水流方向上兩換能器之間水平投影的距離，為聲道數，S為兩聲道之間的過水斷面面積。

 

　　

　　圖2多聲道超聲波流量計測流原理圖

 

相關焦點

  • 超聲波流量計的測流原理介紹
    1引言 利用超聲波脈衝測量流體流量的技術發展很快。基於不同原理，適用於不同場合的各種形式的超聲波流量計已相繼出現，其應用領域涉及到工農業、水利、水電等部門，正日趨成為測流工作的首選工具。
  • 可攜式都卜勒超聲波流量計與傳統流速儀功能對比
    近年來流量計的應用越來越廣泛，我司自主研發的都卜勒超聲波流量計為什麼能超越傳統的旋槳式流量計呢？對比了解質量流量計的優點方便對其進行選擇。可攜式都卜勒超聲波流量計是是利用聲波在流體中傳播的都卜勒效應，通過測定流體中運動粒子散射聲波的都卜勒頻移，即可得到流體的速度，結合內置壓力式水位計，利用速度面積法，即可測量液體的流量。適合於明渠、河道、管道及難以建造標準斷面的流速流量測量。
  • 可攜式都卜勒超聲波流量計
    產品介紹：DX-LSX-2可攜式都卜勒超聲波流量計由手持控制器和都卜勒超聲波流量計組成，集測量、存儲與顯示等功能於一體。適用於管道、渠道、河道等現場監測，專為測量水體的水位、流速、流量而設計。DX-LSX-2可攜式都卜勒超聲波流量計支持河流測驗規範測流模式和固定斷面測流模式，能夠適用於各種規則、不規則的測量環境。
  • 傳感智庫丨聲學都卜勒流量計的技術原理簡析
    聲學都卜勒流量計是在傳統測流方法上發展改進的一種新型測流儀器，因其測量精度高、測流範圍廣等優點，在水資源監測、城市排水排汙監測等流量監測場景中得到了越來越廣泛的應用。聲學都卜勒流量計測量原理超聲波都卜勒流量計的測量原理是利用了物理學中的都卜勒效應，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。
  • 可攜式都卜勒超聲波流量計在明渠的應用
    本課題研究結合我國灌區明渠量水的現狀、應用和發展趨勢，研發了一套基於物聯網雲平臺的可攜式明渠流量自動監測系統，實現測流過程中數據的無線傳輸以及實時監控，降低測流成本，本系統操作簡單易於攜帶，這對我國灌區的渠道測流有著重要的推廣價值和應用前景。
  • UFR系列超聲波流量計原理及特點
    原理UFR系列超聲波流量計根據對信號檢測的原理超聲流量計可分為傳播速度差法(直接時差法、時差法、相位差法和頻差法)、波束偏移法、都卜勒法、互相關法、空間濾法及噪聲法等。UFR系列超聲波流量計超聲流量計和電磁流量計一樣，因儀表流通通道未設置任何阻礙件，均屬無阻礙流量計，是適於解決流量測量困難問題的一類流量計，特別在大口徑流量測量方面有較突出的優點，它是發展迅速的一類流量計之一。UFR1E一體外夾式超聲波流量計主機和傳感器均安裝在測量管道上，防護等級IP68。
  • 雷達明渠流量計原理介紹
    300W-QX型高精度雷達明渠流量計技術原理：300W-QX系列高精度雷達明渠流量計工作原理是以物理學中的都卜勒頻移效應為基礎，當水流運動時將與流量計之間發生相對運動，從而使得儀器所發出的雷達波信號產生頻率的偏移，頻率的偏移和水的流速成正比，
  • 科氏力質量流量計簡介與測量原理
    科氏力質量流量計也叫科氏力流量計，全稱叫科裡奧利力質量流量計，簡稱質量流量計，它是一種常用的測量儀器，直接測量通過流量計的介質的質量流量
  • 流量計原理
    、探針式流量計等，下面介紹幾種最常見的流量計的原理：　　1) 橢圓齒輪流量計的工作原理　　橢圓齒輪流量計是根據被測介質的能量來推動橢圓齒輪旋轉，從而以齒輪的旋轉排出介質的多少來測量流量的。　　3) 靶式流量計的工作原理　　靶式流量計是一種節流變壓降式流量計，它的工作原理為：在管道中同心地設置一圓形靶作為節流件，靶與管壁之間形成環行通流截面，流體在靶前後所形成的壓差對靶形成一個推力，推力的大小與流體的動能(或流速大小)及靶面積的大小成正比。
  • 灌溉超聲波流量計平和工作原理廣州順儀
    灌溉超聲波流量計平和工作原理廣州順儀SYLDM-51智能測量系統由一臺流量顯示儀、一臺電磁流速計、一臺超聲波液位計組成的一點流速測量的明渠流量系統。適用於水庫、河流、水利工程、城市供水、汙水處理、農田灌溉、水政水資源等矩形、梯形明渠及涵洞的流量測量。
  • 可攜式超聲波流量計使用說明
    可攜式超聲波流量計原理 　　可攜式超聲波流量計是採用外夾式傳感器測量液體流量儀器。 　　超聲波流量計採用外夾式傳感器測量液體流量。安裝過程極為簡單，全中文的人機界面，更易於操作。特別適合流量平衡測試及流量監測：飲用水、河水、海水、冷卻水、熱水、工業汙水、潤滑油、柴油、燃油化工液體等。
  • 啟恆環保符合新國標的超聲波流量計簡介
    在《驗收技術規範》中，對水汙染源流量監測單元的驗收方法提出了具體的要求，分為液位誤差比對和流量誤差比對，具體如下：(1) 液位誤差比對：用可攜式明渠流量計比對裝置（液位測量精度≤0.1 mm）和超聲波明渠流量計測量同一水位觀測斷面處的液位值，進行比對試驗，每2 min記錄一次數據對，連續記錄6次，計算每一組數據對的誤差值Hi，選取最大的Hi作為流量計的液位比對誤差。
  • 手持式超聲波流量計_手持式超聲波流量計使用說明
    手持超聲波流量計採用外夾式傳感測量液體流量。具有體積小、重量輕、安裝簡單、攜帶方便等優勢，可以用來測量飲用水、河水、海水、冷卻水、熱水、工業汙水、潤滑油、柴油、燃油、化工液體等。手持式超聲波流量計特點：1. 非接觸式測量，體積小、重量輕，攜帶方便。2. 傳感器安裝簡單，方便，使用與測量各種大小管道導聲介質。3. 測量不需要破壞管道、無需停工停產。4. 便於攜帶，適合移動測量。
  • 常見的超聲波流量計區別
    常見的超聲波流量計區別(1)外夾式外夾式超聲波流量計是生產很早，用戶很熟悉且應用很廣泛的超聲波流量計，安裝轉換器無需管道斷流，即貼即用，它充分體現了超聲波流量計安裝簡單、使用方便的特點(2)管段式某些管道因材質疏、導聲不良，或者鏽蝕嚴重，
  • 常用流量計原理
    工作原理：當流體流經文丘裡流量計管道內的節流件時，流速在文丘裡節流件出形成局部搜索，導致流速增加，靜壓差下降，文丘裡流量計前後便產生了靜壓差，流體流量越大，靜壓差就越大工作原理：流體通過流量計，就會在流量計進出口之間產生一定的壓力差．流量計的轉動部件（簡稱轉子）在這個壓力差作用下特產生旋轉，並將流體由入口排向出口．在這個過程中
  • 時差式外夾式超聲波流量計在汙水流量測量中的案例分析
    二、時差式超聲波流量計的工作原理及特點1.原理:時差式超聲波流量計在儀表的內壁或管道的外壁有兩個雙向對發的振子和接收器。兩個振子分別沿逆流和順流方向發射超聲波信號，通過檢測雙向傳輸時間差而求得流體流速，進而求出流量。
  • 技術前沿:超聲波沼氣流量計的優勢探討
    隨著沼氣集中供暖的逐年發展，沼氣流量計得到了廣泛應用。目前，有幾種流量監測技術在沼氣流量監測領域得到了成功應用，直接方法包括渦輪流量計、渦街流量計、孔板流量計、均速管流量計、熱式氣體質量流量計、超聲波流量計，以及光學閃爍相關流量計等。
  • 固定外夾式超聲波流量計使用說明
    1、概述　　固定外夾式超聲波流量計具有準確、穩定、操作簡便，只需將傳感器按規定方式夾在管道上就可以測量，無需破管道，而且測量精度比較準確，廣泛應用氣田集輸、淨化等領域。通過掌握其工作原理，使用和安裝方法對高含硫天然氣的計量非常重要。　　2、超聲波計量工作原理　　超聲波流量計是基於流體流動過程中對其內部聲波信號產生影響，並通過檢查聲波信號的變化來獲取流量信息。當被測介質處於不同的流速狀態時，超聲波脈衝在其內部的傳播速度相對固定的坐標系統（如儀表殼體）是不同的，傳播速度的變化量和介質的運動速度有關。
  • 葉片式空氣流量傳感器結構及工作原理
    在測量片軸上連著一個電位計。電位計的滑動臂與測量片同軸同步轉動，把測量片開啟角度的變化（即進氣量的變化）轉換為電阻值的變化。電位計通過導線、連接器與ECU連接。ECU根據電位計電阻的變化量或作用在其上的電壓的變化量，測得發動機的進氣量。 流量傳感器的工作原理： 超聲波流量計的基本原理及類型超聲波在流動的流體中傳播時就載上流體流速的信息。
  • 超聲波流量計
    超聲波液位計是利用超聲波測量液體高度、罐體高度、物料位置的監測儀表。適合各種腐蝕性、化工類場合，精度高，遠傳信號輸出，PLC系統監控。