多普勒流量计的原理和特点

2022年07月26日

声学多普勒流量计是在传统流量测量方法基础上发展和改进的一种新型流量测量仪器。由于其测量精度高、测量范围宽,被广泛应用于水资源监测、城市排水监测等流量监测场合。

超声波多普勒流量计的测量原理是利用物理学中的多普勒效应。当声源与观察者有相对运动时,观察者感受到的声音频率会与声源发出的频率不同。相对运动引起的频率变化与两个物体的相对速度成正比。

在超声波多普勒流量计的测量方法中,超声发射机器是一个固定的声源,随流体运动的固体颗粒与声源有相对运动,声源将接收到的超声波反射回安装有超声发射机器的超声接收机器。因为固体颗粒在流体中的运动产生多普勒效应,所以发出的声波和接收到的声波之间存在频率差。这个频差与粒子所在的流体速度成正比,所以速度可以通过测量频差得到。由于断面流速分布不均匀,分布式传感器布置的原理是在断面的不同位置布置测速探头,尽可能测量不同位置的代表性流速,通过科学的算法得到断面的平均流速,相对于单个测速探头可以提高流量监测的精度。

超声波多普勒流量计测量的必要条件是被测流体介质应是含有一定数量能反射声波的固体颗粒或气泡的两相介质。这种工作条件成为它测量天然水体或城市排水、污水等各种颗粒含量高、成分复杂的水体的一大优势。解决了传统流量计难以解决的问题,在精度、稳定性和实时性上有了质的飞跃。目前,超声波多普勒流量计的应用日益广泛。

声学多普勒流量计特别适用于浊度大于20mg/L的流体的流量测量,同系列产品也可用于固液两相流的流量测量。它具有微功耗、高精度、宽量程、高稳定性等特点。操作简单,可同时检测流量、流速、水位、水温、残电、电压等多种参数。与其他常规流量计或其他超声波流量计相比,它具有高精度、高可靠性、高性能、价格适中的显著特点。具体技术特征如下:

1.横截面速度测量。多普勒流量计的超声波探头的测量截面为椭圆形,覆盖了不同深度的流速,更接近截面流速。

2.高测量精度。选择算法,保证测量结果的稳定性和毫米级的速度分辨率;

3.独特的结构设计。通过多普勒流量计专利保护的结构设计,有效防止污泥堵塞关键测量部位,减少流量计的维护。

4.低功耗设计。嵌入式软硬件整体低功耗设计,先进的电源管理策略和科学的工作模式切换。

5.广泛的应用场景。多普勒流量计可进行浊度大于20mg/L的全管和部分管流量测量,并可通过选择宏电的相关配件扩展支持淤积监测的功能。

6.高保护级别。IP68防水防尘等级,可满足各种应用;

7.电路异常保护。提供过压保护、浪涌电压保护和电源极性反接保护,以避免因操作失误造成的电气损坏。

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