超聲波流量計流體介質(zhì)溫度對丈量的影響

由流量方程可見，流雖測量成果受流體中的聲速c的影響．個別來說，流體中聲速與介質(zhì)的溫度、組分等有關(guān)，很難堅持為常數(shù)．為了防止測量成果受介質(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入流體。設(shè)聲楔資料中的聲速為c。便攜式超聲波流量計安裝過程極為簡單，更易于操作，特別適合流量平衡測試及流量監(jiān)測。1；流體中聲速為c；聲波由聲楔進入流體的入射角為 ；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隨溫度變化小一個數(shù)目極，且與流體組分無關(guān)．所以，采用恰當材料制作聲楔，可以大幅度進步流量測量的正確度．
(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，超聲波多普勒流量計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只能是發(fā)射晶片跟接受晶片的兩個指向性波束重疊區(qū)域內(nèi)的粒子的反射波，這個重疊區(qū)域稱為多普勒信號的信息窗
圖3－40 聲楔與聲波的折射
流量計接受換能器所收到的信號就是由信息窗中所有流動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。一個懸浮粒子發(fā)生的多普勒頻移．
從上述探討可知，該流量計測得的多普勒頻移信號僅反映了信息窗區(qū)域內(nèi)的流體速度，所以請求信息窗應(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)，當管內(nèi)流動的雷諾數(shù)re產(chǎn)生變更時，其均勻流速區(qū)域地位也將轉(zhuǎn)變．而一旦流量計裝置結(jié)束，其多普勒信息窗地位就固定了，為使測得的多普勒頻移信號 f能在不同雷諾數(shù)re前提下均能準確地反應(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)，用它來對因上述起因引起的丈量誤差進行修改．因而，超聲波多普勒流量計的實際流量盤算式。超聲波流量計更能適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場的環(huán)境，計量更方便、經(jīng)濟、準確。能夠?qū)懗桑?br /> 圖3－41 多普勒信息窗
qv＝ （3－83）