Pārskata ievads:
Ultraskaņas caurplūdes mērītājiir tādi paši kāelektromagnētiskie caurplūdes mērītāji. Tā kā instrumenta plūsmas kanālā nav šķēršļu, tie visi irnetraucēti plūsmas mērītāji. Tie ir sava veidaplūsmas mērītājspiemērots sarežģītu problēmu risināšanaiplūsmas mērīšana, īpaši liela diametraplūsmas mērīšana. Tas ir viens no strauji augošajiem veidiemplūsmas mērītāji.
darba princips:
Saskaņā ar signāla noteikšanas principu,ultraskaņas plūsmas mērītājivar iedalīt izplatīšanās ātruma starpības metodē (tiešā laika starpības metode, laika starpības metode, fāzes starpības metode un frekvences starpības metode), staru nobīdes metode, Doplera metode, krusteniskās korelācijas metode un telpiskā filtrēšana. Likums un trokšņa likums utt.
1. Laika starpības metode Lai aprēķinātu izmērīto šķidruma ātrumu, izmēra laika starpību, ko izraisa dažādi izplatīšanās ātrumi, virzoties uz priekšu un atpakaļ.
Tas izmanto divusskaņas raidītāji(SA un SB) un divi skaņas uztvērēji
Ultraskaņas plūsmas mērītājs
Ultraskaņas plūsmas mērītājs
(RA un RB). Divas viena un tā paša skaņas avota skaņas viļņu kopas tiek pārraidītas starp SA un RA un starp SB un RB. Tie ir uzstādīti gar cauruļvadu leņķī θ (parasti θ=45°) (1. attēls). Tā kā skaņas viļņus, kas tiek pārraidīti lejup pa straumi, paātrina šķidrums un skaņas viļņi, kas tiek pārraidīti augšup pa straumi, tiek aizkavēti, laika starpība starp tiem ir proporcionāla plūsmas ātrumam. Ir iespējams arī nosūtīt sinusa signālu, lai izmērītu fāzes nobīdi starp divām skaņas viļņu kopām, vai nosūtīt frekvences signālu, lai izmērītu frekvences starpību, lai sasniegtu plūsmas ātruma mērīšanu.
2. Fāzu starpības metode Izmēra fāzes starpības aprēķina ātrumu, ko rada laika starpība, virzoties uz priekšu un atpakaļ.
Tās raidītājs sūta skaņas viļņu staru pa asi, kas ir perpendikulāra cauruļvadam. Šķidruma plūsmas dēļ skaņas stars tiek novirzīts uz noteiktu attālumu lejup pa straumi. Nobīdes attālums ir proporcionāls plūsmas ātrumam.
3. Frekvenču starpības metode Izmēriet skaņas cilpas frekvenču starpību, izplatoties uz priekšu un atpakaļ.
Kad ultraskaņas viļņi tiek pārraidīti neviendabīgā šķidrumā, skaņas viļņi izkliedēsies. plūsma
Ultraskaņas plūsmas mērītājs
Ultraskaņas plūsmas mērītājs
Ja starp ķermeni un raidītāju ir relatīva kustība, pēc šķidruma izkliedēšanas starp pārraidīto akustisko signālu un saņemto signālu notiks Doplera nobīde. Doplera frekvences nobīde ir proporcionāla šķidruma ātrumam. Mērītā šķidruma laukums 2. attēlā atrodas raidītā stara un uztvertā izkliedētā stara krustpunktā. Sijai jābūt ļoti šaurai, lai leņķi θ starp diviem stariem neietekmētu staru kūļa platums. Ir iespējams arī izmantot tikai vienu pārveidotāju gan kā raidītāju, gan kā uztvērēju. Šo metodi sauc par vienkanāla veidu. Vienkanāla Doplera asins plūsmas mērītājā raidītājs ar intervāliem pārraida akustisko impulsu signālus un laikā starp diviem akustiskajiem impulsiem saņem akustisko impulsu signālus, kas atspoguļoti no asinsvadu sieniņas un asinsvada sarkanajām asins šūnām. Kontroles ķēde tiek izmantota, lai izvēlētos sarkano asins šūnu atstarošanas signālu noteiktā attālumā, un pēc salīdzināšanas tiek iegūta Doplera frekvences nobīde, kas ir proporcionāla asins plūsmas ātrumam. Asins plūsmu var iegūt, ja ir zināms asinsvada šķērsgriezums.