超声波流量计概述及结构

最新资讯 / 2021-06-29 15:28:39

1 概述

1.1 工作原理

流量计以测量声波在流动介质中传播的时间与流量的关系为原理。通常认为声波在流体中的实际传播速度是由介质静止状态下声波的传播速度（cf）和流体轴向平均速度（vm）在声波传播方向上的分量组成。如图1所示，顺流和逆流传播时间与各量之间的关系见公式(1)：

或

……………(1)

式中：

Tup——

超声波在流体中逆流传播的时间；

Tdown——

超声波在流体中顺流传播的时间；

L  ——

声道长度；

——

声波在流体中传播的速度；

vm——

流体的轴向平均流速；

φ——

声道角。


图1  通用示意图

可利用公式（1）的两个公式得出流体流速的表达式：


……………………(2)


按照公式（2）将测得的多个声道的流体流速vi ，i = 1,2,…k ；利用数学的函数关系联合起来，可得到管道平均流速的估计值vm，乘以过流面积A，即可得到体积流量q ，如式（3）：

q = Avm                          ……………………(3)

其中：

vm =  f（v1 ，v2 ，…,vk）          ……………………(4)

式中： 

k —— 声道数

注：即便是给出了声道的数目，但f（v1 ，v2 ，…,vk）的精确形式也会因声道排列情况以及数值计算方法的不同而不同。

1.1 结构形式

1.1.1 构成

流量计主要由流量计表体、超声波换能器及其安装部件、信号处理单元和流量计算机组成。对于接触式和外夹式流量计，安装换能器的现场管道可作为管段使用。

接触式流量计的换能器直接与被测流体接触，外夹式流量计的换能器紧密安装在管道外壁。

1.1.2 形式

1.1.2.1 流量计按换能器安装方式可分为接触式、外夹式两种形式。

1.1.2.2 流量计根据换能器的数目不同，分为单声道流量计、双声道流量计和多声道流量计。

流量计的输出方式有脉冲输出、继电器输出、模拟量输出和数字通讯输出等。

最新动态

点击阅读更多内容
本站使用百度智能门户搭建 管理登录
鲁ICP备11028136号-8
返回顶部
在线客服
在线客服