超聲波流量計(jì)流體介質(zhì)溫度對(duì)丈量的影響

由流量方程可見，流雖測(cè)量成果受流體中的聲速c的影響．個(gè)別來說，流體中聲速與介質(zhì)的溫度、組分等有關(guān)，很難堅(jiān)持為常數(shù)．為了防止測(cè)量成果受介質(zhì)溫度、組分變化的影響，超聲波多普勒流量計(jì)普通采取管外聲楔構(gòu)造，使超聲波束先通過聲楔及管壁再進(jìn)入流體。設(shè)聲楔資料中的聲速為c。便攜式超聲波流量計(jì)安裝過程極為簡(jiǎn)單，更易于操作，特別適合流量平衡測(cè)試及流量監(jiān)測(cè)。1；流體中聲速為c；聲波由聲楔進(jìn)入流體的入射角為 ；在流體中的折射角為 ；超聲波束與流體流速夾角為a；見圖3－40所示，依據(jù)折射定理，有：
＝ ＝
代入流量關(guān)聯(lián)式，可得：
qv＝ f （3－81）
由此式可見，采用聲楔結(jié)構(gòu)當(dāng)前，流量與頻移關(guān)聯(lián)式中僅含有聲楔資料中的聲速c1而與流體介質(zhì)中的聲速c無(wú)關(guān)．而聲速c1溫度變化要比流體中聲速c隨溫度變化小一個(gè)數(shù)目極，且與流體組分無(wú)關(guān)．所以，采用恰當(dāng)材料制作聲楔，可以大幅度進(jìn)步流量測(cè)量的正確度．
(2)信息窗與平均多普勒頻移
為有效地吸收多普勒頻移信號(hào)，超聲波多普勒流量計(jì)的換能器通常采取收發(fā)一體構(gòu)造，見圖341所示．由圖中可見，換能器吸收到的反射信號(hào)只能是發(fā)射晶片跟接受晶片的兩個(gè)指向性波束重疊區(qū)域內(nèi)的粒子的反射波，這個(gè)重疊區(qū)域稱為多普勒信號(hào)的信息窗
圖3－40 聲楔與聲波的折射
流量計(jì)接受換能器所收到的信號(hào)就是由信息窗中所有流動(dòng)懸浮粒子的反射波疊加，即其信息窗內(nèi)多普勒頻移為疊加的平均值．平均的多普勒頻移 f能夠表現(xiàn)為
f＝ （i＝1，2，3…） （3－82）
式中 f信息窗內(nèi)所有反射粒子的多普勒頻移的平均值；
ni發(fā)生多普勒頻移 fi的粒子數(shù)；
fi－一任。煙氣分析儀專業(yè)從事國(guó)內(nèi)外知名品牌，主要生產(chǎn)商，擁有多年專業(yè)研發(fā)經(jīng)營(yíng)。一個(gè)懸浮粒子發(fā)生的多普勒頻移．
從上述探討可知，該流量計(jì)測(cè)得的多普勒頻移信號(hào)僅反映了信息窗區(qū)域內(nèi)的流體速度，所以請(qǐng)求信息窗應(yīng)位于管內(nèi)瀕臨平均流速的區(qū)域上，才干使其丈量值能反應(yīng)管內(nèi)流體的
均勻流速．然而管內(nèi)平均流速區(qū)域的位置是一與雷諾救有關(guān)的函數(shù)，當(dāng)管內(nèi)流動(dòng)的雷諾數(shù)re產(chǎn)生變更時(shí)，其均勻流速區(qū)域地位也將轉(zhuǎn)變．而一旦流量計(jì)裝置結(jié)束，其多普勒信息窗地位就固定了，為使測(cè)得的多普勒頻移信號(hào) f能在不同雷諾數(shù)re前提下均能準(zhǔn)確地反應(yīng)流量值，在流量盤算公式中引入流速修改系數(shù)k．流速修正系數(shù)k是雷諾數(shù)re跟信息窗位置的函數(shù)，用它來對(duì)因上述起因引起的丈量誤差進(jìn)行修改．因而，超聲波多普勒流量計(jì)的實(shí)際流量盤算式。超聲波流量計(jì)更能適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境，計(jì)量更方便、經(jīng)濟(jì)、準(zhǔn)確。能夠?qū)懗桑?br /> 圖3－41 多普勒信息窗
qv＝ （3－83）