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多普勒流量计的原理及组成分享

2019-10-08

   多普勒流量计是利用多普勒效应测量的一种测流装置。现今,它已是一种测量工业用水、污水流量的重要仪表,实际应用有便携式、固定式。超声换能器有接触式和非接触式。测量管径12~5000mm,准确度在±1%~±5%。虽然比不上时差法,但是其仪表价格相对要低。

  多普勒流量计要求流体内有足够大的散射体连续存在。通常散射体的速度与流体的速度有明显的偏差(滑差),要求流体的流速必须远远大于粒子产生沉淀的临界速度。而且测到的速度为散射体相遇点的速度,所以速度测量值对流速分布和流态的依赖性很大,即要求直管段很长(20倍管径以上)。

  多普勒流量计的原理

  多普勒流量计的工作原理如图所示。发射换能器t发射一定频率的超声波到流动液体内的气泡和固体颗粒上产生散射波,散射波被接收换能器r所接收,其频率变化与粒子(或气泡)的移动速度成正比(由于换能器具有一定的的指向性,所以接收的散射信号基本上是从管道中心附近发射来的)。多普勒频移d和流速的关系如下式所示:

  多普勒流量计的组成

  多普勒流量计,它由超声流量换能器和控制器组成。双频多普勒流量计是新出现的产品,其控制器使换能器间断地短时间产生两个不同频率的连续波声信号。所产生的多普勒信号与原频率会有固定的频差,噪声则没有。将两个多普勒信号重叠、提升,经信息处理后,获得多普勒频移?d,计算出来流速或流量。这种新型多普勒流量计能抗噪声,并使测量准确度明显提高。

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