多通道超声波液体流量测量系统主要基于时差法、频差法等原理进行工作,以下为您详细介绍:
一、时差法原理:
超声波发射与接收:系统在管道的不同位置设置多个超声波换能器,这些换能器既可以发射超声波,也可以接收超声波。当测量开始时,换能器向液体中发射超声波脉冲。
顺流和逆流传播:超声波在液体中的传播速度会受到液体流动的影响。当液体流动时,超声波沿液体流动方向传播的时间与逆着液体流动方向传播的时间会有所不同。比如,在顺流方向,超声波会被液体流动带着向前,传播速度相对较快,传播时间较短;而在逆流方向,超声波受到液体流动的阻碍,传播速度相对较慢,传播时间较长。
时间差计算:系统通过精确测量超声波在顺流和逆流方向传播的时间差。设顺流传播时间为,逆流传播时间为,声程夹角为,超声波在静止液体中的声速为,第个超声波换能器的声程为,根据公式可以得到顺流和逆流的传播时间计算公式。那么顺逆流时间差。
流量计算:根据时间差以及已知的管道参数等,通过特定的流量计算公式来计算出液体的流量。一般来说,流量公式中会涉及到管道内径、修正系数等参数,最终得出液体的体积流量。
二、频差法原理:
发射与接收频率变化:在多通道超声波液体流量测量系统中,发射换能器发射出固定频率的超声波信号。当超声波信号在液体中传播时,由于液体的流动,会使接收到的超声波信号频率发生变化。这是因为液体的流动会使超声波的波长发生变化,根据波的频率、波长和速度的关系,频率也会相应改变。
频率差测量:系统中的接收器接收超声波信号后,将其转换为电信号,并测量出接收信号的频率。然后通过与发射信号的频率进行对比,得出频率差。
流量确定:根据频率差与液体流速之间的关系,以及预先建立的校准曲线或计算公式,就可以确定液体的流量。通常,频率差越大,说明液体的流速越快,流量也就越大。