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多普勒超声波流量计测量原理

来源:北京格乐普高新技术有限公司   2020年11月02日 14:01  

多普勒超声波流量计采用声学多普勒原理测量液体流量,即可测量多相流(污浊的液体,如市政污水、工业废水、原油、油水混合物、泥浆、矿浆、纸浆、果汁等),又可测量单相流(较纯净的液体,如自来水、江河原水、海水、化工液体等),应用范围较为广泛。 测量多相流时,因液体中含有气泡、固体颗粒、悬浮物质等反射粒子,多普勒信号是较窄频带的流速,当它是一确定的平均值时(足够的直管段可确保其流速分布较稳定),可以获得较高的测量准确度。 测量单相流时,液体含有的反射粒子较少,这时与测量多相流时多普勒信号相比,则有较大的不同。 通常,清洁的液体流通弯头、三通、半开阀时,流速分布湍急而紊乱,称为紊流状态;通过直管段时,流速趋于稳定。这样从湍急到稳定的流动过程中生成界面,此界面被称为压力界面或剪断波界面。在弯头、三通、半开阀等附近(1~2倍管道内径的长度),这个界面的速度是不稳定的。当离开弯头、三通、半开阀等(4~5倍管道内径的长度)时,界面流速与流体的平均流速基本相同。当离开10倍以上管道内径的长度时,这个界面消失,成为流态稳定的流速分布。 测量单相流时,可将测量点选在4~5倍管道内径的长度位置上,此时,压力界面可以获取多普勒信号。但这个信号较弱,频带较宽,有必要制作特殊的频谱分析电路、增幅运算电路,即可保证多普勒超声波流量计测量单相流时的测量精度。

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