超聲波明渠流量計污水測量的設計與探討 十七
由于聲速c遠大于流體速度1,,于是上式變成夕≈(1+.2vCosO)fi,
也就是說,通過測量Ⅳ,就可以測量P點的速度1,,設截面積為s,管內的平均速度為v,。測流量g為q=Sv以上流量方程可知,當流量計、管道條件及被測介質確定以后,多普勒頻移與體積流量成正比,測量頻移琴就可以褥到流體流量q。
3.3.4液體聲速變化的自動補償
由流量方程式(3—9)可以得出,測量結果矽直接受流體中的聲速C的影響.一般來說,流體中聲速與介質的溫度、組分等有關,很難保持為常數。為了避免測量結果受介質溫度、組分變化的影響,超聲波多普勒流量計一般采用管外聲楔結構,使超聲波束先通過聲楔及管壁再進入流體。
下述方法可以消除液體聲速變化的影響。設聲楔材料中的聲速為q;流體中聲速為c;聲波由聲楔進入流體的入射角為識:在流體中的折射角為矽;超聲波束與流體流速夾角為護,
該公式表明,如果采用聲楔材料,將超聲波輻射到液體中,根據式(3.14),可以與聲速c無關的得到矽,由于超聲從聲楔的A面入射,紅是一定的,c。是固體的聲速,它的變化與流體的聲速變化相比要小得多,實際應用中可以忽略。如有機玻璃的聲速變化率約O.06%/℃,鋁約0.026%/℃,鋼約0.01 6%/4C,與水在15℃附近約0.25%/℃的聲速變化率相比約小一個數量級。所以,采用適當材料制造聲楔,可以大幅度提高流量測量的準確度。
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