时差法超声波流量计的工作原理是什么

2023年02月02日 15:04

  在流量测量方面,超声波流量计是利用声波在流体中传播的时间来计算流量的。

  超声波流量计与其他流量测量仪表一样,具有测量范围大、量程宽和精度高的特点。

  超声波流量计有两种类型:脉冲式和时差式。

  一、时差法超声波流量计工作原理

  超声波流量计的工作原理与脉冲式流量计的工作原理相似,都是利用超声在流体中传播的时间来计算流量,并将这种计算方法称为时差法。

  超声波流量计的特点在于它有一种利用超声波脉冲信号进行计量流量的装置,而脉冲型超声波流量计所使用的超声波换能器不需要能量转换装置。

  超声波换能器的结构是:由一个中心发射换能器和两侧接收换能器组成,中心发射换能器发送一系列频率相同、长度不同、方向相反(或平行)的信号。

  接收天线在信号源与接收天线之间垂直放置。

  接收天线与中心发射换能器相连,从而发射出一组脉冲频率相同、方向相反的信号(一般为2~5 Hz),以此为时间间隔,从接收天线发出一组脉冲间隔2s到达传输距离5m处,由接收天线发射一组脉冲间隔5s到达传输距离10m处。

  二、时差法超声波流量计基本结构

  时差法超声波流量计的工作原理是:利用超声波换能器接收管道内流体传来的超声波信号,通过测量发射波形和接收波形之间的时间差来确定流体中的流速。

  时差法超声波流量计的主要技术指标是:测量范围,最高量程,精度等级等。

  时差法超声波流量法原理是:利用换能器接收管道中不同位置上发出的波型不同的信号,经过信号处理后产生对应于不同流量值或流速对应于不同时间值(脉冲)值信号输出。

  三、时差法超声波流量计特点

  时差法超声波流量计的优点是:在较宽的范围内测量流量,具有更高的精度,并可用于测量管道内无障碍物的场合。

  在管道内部,时差法流量计通常不受干扰,能可靠地将超声波信号传给仪表或管道内部的其他元件。

  四、信号处理分析

  通过对超声波流量计的信号处理,可以获得流量测量值,该值可以通过软件设定。

  超声波时差法(TDMS)超声波流量计将根据流速的不同输出。

  如果流体速度小于50m/s,则输出为低电平信号;如果流体速度大于50m/s,则输出高电平信号;如果流速小于20m/s,则不需要处理。

  如果流速超过20m/s,流量测量将超过100m3/h;在20~40的范围内是可以使用的。

  通过以上分析可知:时差法超声波流量计的测量值主要取决于流体速度。流速越大,测量结果越准确。

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