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  技术文章
能抗噪声的多普勒超声波流量计
2012-2-17 9:35:15

 

多普勒超声波流量计的测量原理是以物理学中的多普勒效应为基础的。根据声学多普勒效应,当声源和观察者之间有相对运动时,观察者所感受到的声频率将不同于声源所发出的频率。这个因相对运动而产生的频率变化与两物体的相对速度成正比。在多普勒超声波流量计流量测量方法中,超声波发射器为一固定声源,随流体一起运动的固体颗粒起了与声源有相对运动的“观察者”的作用,当然它仅仅是把入射到固体颗粒上的超声波反射回接收据。发射声波与接收声波之间的频率差,就是由于流体中固体颗粒运动而产少的声波多普勒频移。由于这个频率差正比于流体流速,所以测量频差可以求得流速。进而可以得到流体的流量。

 
多普勒超声波流量计是以物理学中的多普勒效应为基础,根据声学多普勒效应,当声源和观察者之间有相对运动时,观察者所感受到的声频率将不同于声源所发出的频率。这个因相对运动而产生的频率变化与两物体的相对速度成正比。东祥仪表多普勒超声波流量计可同时记录管道中瞬时流量、总流量、流速、pH值以及井下温度等多种参数。多普勒超声波流量计在使用中产生误差的原因主要为3方面:
(1)流量计本身存在的误差。(2)流量计面积/速率传感器安装误差。(3)现况水力条件原因。
而多普勒超声波流量计测量误差主要是由于传感器安装及水力条件等客观原因造成的。为了减少误差,要求在安装速率/面积传感器时位置一定要准确,同时,所检测管段的液位最好在6cm以上,流量计本身的相对精确度基本能够满足使用要求。东祥仪表提出运用多普勒超声波流量计的测量原理并配以相应的速率/面积传感器,可适用于现况排水管道中的流量监测,再配合各类数据的曲线图,就能够较真实和全面地反映现况排水管道中的流量变化规律,以及能够测量相对真实的流量数据。多普勒超声波流量计配备相应数据发送和采集设备,可以对现况排水设施流量的动态进行监测,并实时掌握排水管网内水量的变化情况,再结合排水运行监控信息管理系统,利用GIS技术可以实现更为灵活、准确和实时的综合分析、优化运行和调度模式,为实现城市“数字排水”创造条件。

 

多普勒超声流量计是利用多普勒效应测量的一种测流装置。现今,它已是一种测量工业用水、污水流量的重要仪表,实际应用有便携式、固定式。超声换能器有接触式和非接触式。测量管径12~5000mm,准确度在±1%~±5%。虽然比不上时差法,但是其仪表价格相对要低。多普勒超声流量计的原理
多普勒超声流量计的工作原理。发射T发射一定频率的超声波到流动液体内的气泡和固体颗粒上产生散射波,散射波被接收换能器R所接收,其频率变化与粒子(或气泡)的移动速度成正比(由于换能器具有一定的的指向性,所以接收的散射信号基本上是从管道中心附近发射来的)。多普勒超声流量计,它由超声流量换能器和控制器组成。多普勒流量计是新出现的产品,其控制器使换能器间断地短时间产生两个不同频率的连续波声信号。所产生的多普勒信号与原频率会有固定的频差,噪声则没有。将两个多普勒信号重叠、提升,经信息处理后,获得多普勒频移?d,计算出来流速或流量。这种新型多普勒流量计能抗噪声,并使测量准确度明显提高。