超聲波多普勒流量計測量原理
圖1 聲楔與聲波的折射
為有效地接收多普勒頻移信號,超聲波多普勒流量計的換能器通常采用收發(fā)一體結構,見(jiàn)圖3—41所示.由圖中可見(jiàn),換能器接收到的反射信號只能是發(fā)射晶片和接收晶片的兩個(gè)指向性波束重疊區域內的粒子的反射波,這個(gè)重疊區域稱(chēng)為多普勒信號的信息窗。
圖2 多普勒信息窗
ΣNi——產(chǎn)生多普勒頻移Δfi的粒子數;
Δfi-一任一個(gè)懸浮粒子產(chǎn)生的多普勒頻移.
從上述討論可知,該流量計測得的多普勒頻移信號僅反映了信息窗區域內的流體速度,所以要求信息窗應位于管內接近平均流速的區域上,才能使其測量值能反映管內流體的
平均流速.但是管內平均流速區域的位置是一與雷諾救有關(guān)的函數,當管內流動(dòng)的雷諾數Re發(fā)生變化時(shí),其平均流速區域位置也將改變.而一旦流量計安裝完畢,其多普勒信息窗位置就固定了,為使測得的多普勒頻移信號Δf能在不同雷諾數Re條件下均能正確地反映流量值,在流量計算公式中引入流速修正系數K.流速修正系數K是雷諾數Re和信息窗位置的函數,用它來(lái)對因上述原因引起的測量誤差進(jìn)行修正.因此,超聲波多普勒流量計的實(shí)際流量計算式可以寫(xiě)成:
qv=
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