ultradźwiękowy miernik przepływu - Ultrasonic flow meter
Ultradźwiękowy miernik przepływu jest typu przepływomierz mierzący prędkość w płynie z ultradźwiękami obliczyć natężenie przepływu. Technikami ultradźwiękowymi przetwornikami , przepływomierz umożliwia pomiar średniej prędkości na drodze wyemitowanego wiązki ultradźwięków przez uśrednienie różnic w podany czas przejazdu pomiędzy impulsami ultradźwięków rozchodzących się do i w kierunku przeciwnym do przepływu lub przez pomiar przesunięcia częstotliwości z efektem Dopplera . Przepływomierze ultradźwiękowe mają wpływu na właściwości akustyczne płynu i może mieć wpływ temperatura, gęstość, lepkość i zawieszone cząstki w zależności od dokładnego przepływomierza. Różnią się one znacznie w cenie nabycia, ale często są tanie w użyciu i konserwacji, ponieważ nie korzystają z ruchomych części , w przeciwieństwie do mechanicznych liczników przepływu.
Zawartość
Sposób działania
Istnieją trzy różne rodzaje przepływomierzy ultradźwiękowych. Przekładnia (lub contrapropagating czasu tranzytu) przepływomierze można podzielić na linii (ingerencji, zwilżony) i zamocować na (nie przeszkadzają) odmian. przepływomierze ultradźwiękowe, które używają przesunięcie Dopplera nazywane są odbiciem lub Doppler przepływomierze. Trzeci typ jest przepływomierz otwartych kanałów.
Zasada
Czas przepływomierz tranzyt
Przepływomierze ultradźwiękowe pomiaru różnicy czasu przejścia impulsów ultradźwiękowych rozmnożeniowego i przeciwnie do kierunku przepływu. Ta różnica czasowa jest miarą średniej prędkości płynu wzdłuż ścieżki wiązki ultradźwiękowej. Za pomocą bezwzględnej czas transportu zarówno uśredniona prędkość przepływu i prędkość dźwięku może być obliczona. Korzystanie dwa razy tranzytowych oraz oraz odległość pomiędzy odbierania i nadawania przetworników i kąta nachylenia można napisać równania:
i
gdzie jest średnią prędkość cieczy na ścieżce dźwiękowej i jest prędkością dźwięku.
Przesunięcie Dopplera przepływomierze
Inny sposób ultradźwiękowy pomiaru przepływu jest zastosowanie przesunięcia Dopplera , który wynika z odbiciem wiązki ultradźwiękowej od dźwiękowo odblaskowych materiałów, takich jak cząstki stałe lub porywane pęcherzyków powietrza w płynie przepływającym, lub turbulencji samego płynu, jeżeli płyn jest czysty.
Przepływomierze Dopplera są stosowane do zawiesin , cieczy z bąbelkami gazy z cząstek odbijających dźwięk.
Tego typu przepływomierz może być również wykorzystany do pomiaru szybkości krwi przepływu, przechodząc ultradźwiękowe wiązki przez tkanki, odbijając go odblaskową płytkę, a następnie odwrócenie kierunku wiązki i powtarzając pomiar, objętość krwi przepływie można oszacować. Częstotliwość nadawanego wiązki zależy od przepływu krwi w naczyniu, a przez porównanie częstotliwości górnej belki dolnej w porównaniu do przepływu krwi przez naczynia można zmierzyć. Różnica między tymi dwoma częstotliwościami jest miarą przepływu objętości rzeczywistej. Czujnik szerokości wiązki mogą być również stosowane do pomiaru przepływu, niezależnie od przekroju obszarze naczynia krwionośnego.
przepływomierze otwartym kanale
W tym przypadku element jest faktycznie ultradźwiękowy do pomiaru wysokości wody w kanale otwartym; oparte na geometrii kanału przepływu może być określona na podstawie wzrostu. Czujnik ultradźwiękowy zazwyczaj posiada również czujnik temperatury z nim, ponieważ prędkość dźwięku w powietrzu zależy od temperatury.
Zobacz też
Referencje
- Lipták Béla G .: Sposób pomiaru i analizy, tom 1. CRC Press (2003), ISBN 0-8493-1083-0 (V 1).
- Ultradźwiękowy Acoustic Sensing Brown University
- Pomiarów ultradźwiękowych do kontroli procesu: Lynnworth LC. Academic Press, Inc. San Diego. ISBN 0-12-460585-0