超聲波流量計(jì)在灌區(qū)自動(dòng)化測(cè)量的研究與應(yīng)用 十八
3.1.1時(shí)差法測(cè)量原理
時(shí)差法測(cè)量流體流量的原理f32_341如圖3—1所示。它利用聲波在液體中傳播時(shí)因流體流動(dòng)方向不同而傳播速度不同的特點(diǎn),測(cè)量它的順流傳播時(shí)間f,和逆流傳播時(shí)間如的差值,從而計(jì)算流體流動(dòng)的速度和流量。
單聲道測(cè)試系統(tǒng)只適用于水位和流速分布一一對(duì)應(yīng)的場(chǎng)合,當(dāng)這種一一對(duì)應(yīng)關(guān)系沒有保證時(shí),特別是對(duì)于大型渠道,水深較大,其流速自下而上分布較大,須采用多聲道超聲波流量計(jì)測(cè)流才能獲得準(zhǔn)確的流量值,在渠道上部安裝水位計(jì)測(cè)量水位,測(cè)得超聲通道上的水流線平均流速,然后用加權(quán)積分方法利用公式(3~7)進(jìn)行流量計(jì)算。上式中△丁為順逆流時(shí)間差;于為順逆流的平均時(shí)間;工為
聲道長度;口為聲波與流向的夾角;v為水流線平均流速;日為水深;
3.1.2多普勒法測(cè)量原理
多普勒法測(cè)量原理‘35‘401,是依據(jù)聲波中的多普勒效應(yīng),檢測(cè)其多普勒頻率。超聲波發(fā)生器為一固定聲源,隨流體以相同速度運(yùn)動(dòng)的固體顆粒與聲源有相對(duì)運(yùn)動(dòng),該固體顆粒可把入射的超聲波反射回接收器。入射聲波與反射聲波之間的頻率差就是由于流體中固體顆粒運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的聲波多普勒頻移。由于這個(gè)頻率差正比于流體流速,所以測(cè)量頻率差就可以求得流速,進(jìn)而可以得到流體流量.
當(dāng)隨流體以速度v運(yùn)動(dòng)的顆粒流向聲波發(fā)生器時(shí),此時(shí)顆粒就是聲波的接收器,它接收到的聲波頻率力.
電磁流量計(jì) 超聲波流量計(jì)