超聲波流量計多普勒測量原理
點擊次數：2849 發（fā）布時間：2021-03-19 07:37:15
多普勒超聲波流量計的（de）工作原理類似於交（jiāo）通的雷達測速方法。
發射部件以角度α和頻率f1（約（yuē）1MHz～5MHz）向流動（dòng）的液體發射（shè）超聲波。該超聲（shēng）波在（zài）傳播過程中碰到在超聲波場中以速度νp運動的粒子。頻率（lǜ）為（wéi）f1的發射波（bō）長是
由於粒子以νp速度（dù）運動，以運動粒子作為參考（kǎo）係，接收從發射單元發出的超聲波波長為
再以接收單元為參考（kǎo）係，得到從粒子上反射的超聲波，它的（de）波長變（biàn）化為
對此得出
由於νp》c，得到的頻率差為
次頻率差與粒子運動的速度νp呈線性關係（見圖（tú）5.2）。
多普勒超聲波（bō）流量計的優點:
·在已有的管道中安裝（zhuāng）簡單（dān）;
·無活動部件，無摩擦。
多普勒超聲波流（liú）量計的缺點和限製（zhì）:
·測量方法要求介質必須連續，並含有足夠的反射粒子;
·粒子具有足夠大的尺寸，以便能進行良好反射(λ/4);
·在粒子材料中的超聲波傳播速度應與在被測流體中的傳（chuán）播速度相差很大;
·在被測流體中超聲波的傳播（bō）速度直接包含（hán）在測量結果中;
·通常粒子的速度與流體的速（sù）度有明顯的偏差(滑（huá）差);
·大（dà）多數情況下超聲波聲場僅能測反射物質相遇點的速度，這樣顯示值對流速分布有很大（dà）的依賴性;
·流（liú）體的流速必須遠遠大於粒子產生沉錠的臨界（jiè）速（sù）度;
·為（wéi）了保持良好（hǎo）的流體流動的性能需要很長的無幹擾入口管道(20倍於管（guǎn）道（dào）口徑的長度（dù）)。
多（duō）普勒超聲（shēng）波流量計（jì）的主要應用領域如下:
·醫（yī）學應用(血流量檢測)。這裏絕對精度（dù）不起作用。僅要求良好的動態性能，詳細重複診斷在血管中（zhōng）血液的脈動情況〔類似於心電圖)。在無幹擾情況下簡單和無需出（chū）血地把（bǎ）測量探頭貼放（fàng）在皮膚上(帶耦合脂肪)。
·礦漿的流量測量(如鐵礦石)。這裏（lǐ）天然的礦粒子溶度很高。粒子的超聲（shēng）波傳播速度與在載體介質內的傳播速度有足夠（gòu）大的差別。當然，在對未超過臨界的速度進行信號化時，與溶度有關（guān）的超聲波滲透深度和（hé）流速分布會產生很明顯的測量誤差（chà）。
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