超聲波流量計多普勒原理的探討 二十二
超聲波射線在流動流體中的軌跡應為一條曲線,曲線軌跡P.B與直線軌跡P·B’在幾何路徑上相差很小,即點B’相對于點B的偏移很小。當管徑D為300mm時,這個偏移(B.B’)還不到一個毫米。這樣可以認為,點B’的出射角與點B的出射角相等,即仍為入射角口。
由上述分析可知,我們在根據幾何聲學原理推導流量方程時,采用如下幾點簡化假設:
1管道內各點流速沿橫截面均勻分布并認為等于平均流速訂;
2不考慮超聲波射線在流動媒質中傳播時的曲線軌跡和傳播方向的改變;
3忽略聲契折射面上的曲率,并認為管道內壁是光滑的。
假設l說明,只要求出平均流速就可求得流量;而假設2和3說明在流動的被測媒質中,超聲射線仍然服從式(2.27)的折射規律,也就是說,完全可由式(2.27)代替,此處為超聲波射線與管道軸線之間的夾角,從而得出一個重要結論:超聲波在流動的被測媒質中的傳播速度等于靜止流體中的聲速c2與流體平均流速在超聲射線方向上的分量之代數和。
超聲波流量計