一種新型超聲多普勒流量計探頭的設計

4 實(shí)驗與分析
超聲多普勒探頭安裝結構示意圖如圖5所示。管道外壁上開(kāi)有與探頭大小匹配的卡槽，將發(fā)射與接收探頭沿直徑方向對稱(chēng)的嵌人管壁外側的卡槽中，且收發(fā)射晶片以45°傾角面對著(zhù)管道中液流的方向。用黃油、凡士林或硅膠黏合劑等將探頭表面與管道耦合，排除空氣的影響，提高超聲波的穿透能力，并固定使之不隨測試管道的振動(dòng)及外界條件的改變而活動(dòng)。探頭后端的數據傳輸線(xiàn)與測試處理電路板連接，進(jìn)行數據運算處理并顯示。

應用此超聲波多普勒流量計探頭研究多相流的流量，以紊流模型為基礎，采用模型分析和實(shí)驗相結合的方法，對多相流進(jìn)行總體積流量實(shí)時(shí)在線(xiàn)測量。
經(jīng)試驗，本設計的超聲波換能器具有如下優(yōu)點(diǎn)：
(1)功率小，使換能器發(fā)出的聲波不致引起被測流體流場(chǎng)形態(tài)的改變，同時(shí)又有足夠的強度和穩定性，使接收到的聲信號有最大的信噪比，并且有較好的時(shí)間穩定性和溫度穩定性；
(2)在被測流體流速一定的情況下，能獲得最大的多普勒頻移；
(3)在功率一定的情況下，有較大的聲能透射到流體中。