超聲波流量傳感器原理說(shuō)明
閱讀:2154 發(fā)布時(shí)間:2015-11-27
在使用超聲波流量傳感器之前,超聲波流量傳感器原理是每個(gè)使用者都需要進(jìn)行了解的一項(xiàng)基礎(chǔ)內(nèi)容。不少人對(duì)超聲波流量傳感器原理不以為然,但它卻可以讓我們了解超聲波流量傳感器是如何工作和運(yùn)行的,并且還能夠減少故障的發(fā)生,可見(jiàn)超聲波流量傳感器原理的重要性。下面小編為大家介紹超聲波流量傳感器原理,希望對(duì)大家的使用有所幫助。
超聲波流量傳感器由超聲波換能器、電子線路及流量顯示和累積系統(tǒng)三部分組成。超聲波發(fā)射換能器將電能轉(zhuǎn)換為超聲波能量,并將其發(fā)射到被測(cè)流體中,接收器接收到的超聲波信號(hào),經(jīng)電子線路放大并轉(zhuǎn)換為代表流量的電信號(hào)供給顯示和積算儀表進(jìn)行顯示和積算,這樣就實(shí)現(xiàn)了流量的檢測(cè)和顯示。
根據(jù)檢測(cè)的方式,可分為傳播速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪聲法及相關(guān)法等不同類型的超聲波流量傳感器。
根據(jù)對(duì)信號(hào)檢測(cè)的原理,目前超聲波流量傳感器大致可分傳播速度差法(包括:直接時(shí)差法、時(shí)差法、相位差法、頻差法)波束偏移法、多普勒法、相關(guān)法、空間濾波法及噪聲法等類型。
其中以噪聲法原理及結(jié)構(gòu)zui簡(jiǎn)單,便于測(cè)量和攜帶,價(jià)格便宜但準(zhǔn)確度較低,適于在流量測(cè)量準(zhǔn)確度要求不高的場(chǎng)合使用。
由于直接時(shí)差法、時(shí)差法、頻差法和相位差法的基本原理都是通過(guò)測(cè)量超聲波脈沖順流和逆流傳報(bào)時(shí)速度之差來(lái)反映流體的流速的,故又統(tǒng)稱為傳播速度差法。其中頻差法和時(shí)差法克服了聲速隨流體溫度變化帶來(lái)的誤差,準(zhǔn)確度較高,所以被廣泛采用。按照換能器的配置方法不同,傳播速度差撥又分為:Z法(透過(guò)法)、V法(反射法)、X法(交叉法)等。
波束偏移法是利用超聲波束在流體中的傳播方向隨流體流速變化而產(chǎn)生偏移來(lái)反映流體流速的,低流速時(shí),靈敏度很低適用性不大.多普勒法是利用聲學(xué)多普勒原理,通過(guò)測(cè)量不均勻流體中散射體散射的超聲波多普勒頻移來(lái)確定流體流量的,適用于含懸浮顆粒、氣泡等流體流量測(cè)量。
相關(guān)法是利用相關(guān)技術(shù)測(cè)量流量,原理上,此法的測(cè)量準(zhǔn)確度與流體中的聲速無(wú)關(guān),因而與流體溫度,濃度等無(wú)關(guān),因而測(cè)量準(zhǔn)確度高,適用范圍廣。但相關(guān)器價(jià)格貴,線路比較復(fù)雜。在微處理機(jī)普及應(yīng)用后,這個(gè)缺點(diǎn)可以克服。
噪聲法(聽(tīng)音法)是利用管道內(nèi)流體流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的噪聲與流體的流速有關(guān)的原理,通過(guò)檢測(cè)噪聲表示流速或流量值。其方法簡(jiǎn)單,設(shè)備價(jià)格便宜,但準(zhǔn)確度低。
以上內(nèi)容,是關(guān)于超聲波流量傳感器原理的介紹,希望初學(xué)者能夠多了解超聲波流量傳感器原理,增強(qiáng)理論基礎(chǔ)。
在使用超聲波流量傳感器之前,超聲波流量傳感器原理是每個(gè)使用者都需要進(jìn)行了解的一項(xiàng)基礎(chǔ)內(nèi)容。不少人對(duì)超聲波流量傳感器原理不以為然,但它卻可以讓我們了解超聲波流量傳感器是如何工作和運(yùn)行的,并且還能夠減少故障的發(fā)生,可見(jiàn)超聲波流量傳感器原理的重要性。下面小編為大家介紹超聲波流量傳感器原理,希望對(duì)大家的使用有所幫助。
超聲波流量傳感器由超聲波換能器、電子線路及流量顯示和累積系統(tǒng)三部分組成。超聲波發(fā)射換能器將電能轉(zhuǎn)換為超聲波能量,并將其發(fā)射到被測(cè)流體中,接收器接收到的超聲波信號(hào),經(jīng)電子線路放大并轉(zhuǎn)換為代表流量的電信號(hào)供給顯示和積算儀表進(jìn)行顯示和積算,這樣就實(shí)現(xiàn)了流量的檢測(cè)和顯示。
根據(jù)檢測(cè)的方式,可分為傳播速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪聲法及相關(guān)法等不同類型的超聲波流量傳感器。
根據(jù)對(duì)信號(hào)檢測(cè)的原理,目前超聲波流量傳感器大致可分傳播速度差法(包括:直接時(shí)差法、時(shí)差法、相位差法、頻差法)波束偏移法、多普勒法、相關(guān)法、空間濾波法及噪聲法等類型。
其中以噪聲法原理及結(jié)構(gòu)zui簡(jiǎn)單,便于測(cè)量和攜帶,價(jià)格便宜但準(zhǔn)確度較低,適于在流量測(cè)量準(zhǔn)確度要求不高的場(chǎng)合使用。
由于直接時(shí)差法、時(shí)差法、頻差法和相位差法的基本原理都是通過(guò)測(cè)量超聲波脈沖順流和逆流傳報(bào)時(shí)速度之差來(lái)反映流體的流速的,故又統(tǒng)稱為傳播速度差法。其中頻差法和時(shí)差法克服了聲速隨流體溫度變化帶來(lái)的誤差,準(zhǔn)確度較高,所以被廣泛采用。按照換能器的配置方法不同,傳播速度差撥又分為:Z法(透過(guò)法)、V法(反射法)、X法(交叉法)等。
波束偏移法是利用超聲波束在流體中的傳播方向隨流體流速變化而產(chǎn)生偏移來(lái)反映流體流速的,低流速時(shí),靈敏度很低適用性不大.多普勒法是利用聲學(xué)多普勒原理,通過(guò)測(cè)量不均勻流體中散射體散射的超聲波多普勒頻移來(lái)確定流體流量的,適用于含懸浮顆粒、氣泡等流體流量測(cè)量。
相關(guān)法是利用相關(guān)技術(shù)測(cè)量流量,原理上,此法的測(cè)量準(zhǔn)確度與流體中的聲速無(wú)關(guān),因而與流體溫度,濃度等無(wú)關(guān),因而測(cè)量準(zhǔn)確度高,適用范圍廣。但相關(guān)器價(jià)格貴,線路比較復(fù)雜。在微處理機(jī)普及應(yīng)用后,這個(gè)缺點(diǎn)可以克服。
噪聲法(聽(tīng)音法)是利用管道內(nèi)流體流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的噪聲與流體的流速有關(guān)的原理,通過(guò)檢測(cè)噪聲表示流速或流量值。其方法簡(jiǎn)單,設(shè)備價(jià)格便宜,但準(zhǔn)確度低。