超聲波流量計(jì)的測(cè)量原理詳解

超聲波流量計(jì)是一種常用的流量計(jì)產(chǎn)品，是以“速度差法”為原理，測(cè)量圓管內(nèi)液體流量的儀表，被廣發(fā)用于治金、電力、給排水等領(lǐng)域中。超聲波流量計(jì)的測(cè)量原理是什么呢?下面小編就來(lái)具體介紹一下，希望可以幫助到大家。超聲波流量計(jì)的測(cè)量原理當(dāng)超聲波束在液體中傳播時(shí)，液體的流動(dòng)將使傳播時(shí)間產(chǎn)生微小變化，并且其傳播時(shí)間的變化正比于液體的流速，其關(guān)系符合下列表達(dá)式其中θ為聲束與液體流動(dòng)方向的夾角M 為聲束在液體的直線(xiàn)傳播次數(shù)D 為管道內(nèi)徑Tup 為聲束在正方向上的傳播時(shí)間Tdown為聲束在逆方向上的傳播時(shí)間ΔT=Tup –Tdown設(shè)靜止流體中的聲速為c，流體流動(dòng)的速度為u，傳播距離為L(zhǎng)，當(dāng)聲波與流體流動(dòng)方向一致時(shí)(即順流方向)，其傳播速度為c+u;反之，傳播速度為c-u.在相距為L(zhǎng)的兩處分別放置兩組超聲波發(fā)生器和接收器(T1,R1)和(T2,R2)。當(dāng)T1順?lè)较?，T2逆方向發(fā)射超聲波時(shí)，超聲波分別到達(dá)接收器R1和R2所需要的時(shí)間為t1和t2,則t1=L/(c+u) t2=L/(c-u)由于在工業(yè)管道中，流體的流速比聲速小的多，即c>>u,因此兩者的時(shí)間差為 ▽t=t2-t1=2Lu/cc 由此可知，當(dāng)聲波在流體中的傳播速度c已知時(shí)，只要測(cè)出時(shí)間差▽t即可求出流速u(mài)，進(jìn)而可求出流量Q。利用這個(gè)原理進(jìn)行流量測(cè)量的方法稱(chēng)為時(shí)差法。此外還可用相差法、頻差法等。