多普勒超声波流量计
顾名思义,多普勒超声波流量计是利用多普勒效应而产生的一种测流装置。现今,它已是一种测量工业用水、污水流量的重要仪表,见表4.3。实际应用有便携式、固定式。超声波换能器多为非侵人式的。测量管径12~5000mm;精确度在±1%~±5%。与时差法相比要低得多,甚至一些产品仅给出重复性,±0.5%~±1%,而没有精确度指标。
工作原理
多普勒超声波流量计的工作原理如图4.15所示。发射换能器T辐射一定频率的超声波,从流动着液体内的气泡和固体颗粒上产生的散射波被接收换能器R所接收,其频率变化与粒子(或气泡)的移动速度成正比。多普勒頻移fd和流速v的关系如下式所示
若将发射频率取得高些,如3MHz左右,对于所需要测量的流速,就能得到足够的分辨率fd。当把多普勒效应用于超声波测流时,可用如图4.16所示来说明。把换能器T、R分别设置在与液体流动方向垂直的y轴上,并且对原点o来说是对称的位置上。设置换能器T、R的指向方向与x轴的夹角分别为θ。那么,接收到的频率fr为