多普勒超聲波流量計
顧名思義,多普勒超聲波流量計是利用多普勒效應而產生的一種測流裝置。現今,它已是一種測量工業用水、污水流量的重要儀表,見表4.3。實際應用有便攜式、固定式。超聲波換能器多為非侵人式的。測量管徑12~5000mm;精確度在±1%~±5%。與時差法相比要低得多,甚至一些產品僅給出重復性,±0.5%~±1%,而沒有精確度指標。
工作原理
多普勒超聲波流量計的工作原理如圖4.15所示。發射換能器T輻射一定頻率的超聲波,從流動著液體內的氣泡和固體顆粒上產生的散射波被接收換能器R所接收,其頻率變化與粒子(或氣泡)的移動速度成正比。多普勒頻移fd和流速v的關系如下式所示
若將發射頻率取得高些,如3MHz左右,對于所需要測量的流速,就能得到足夠的分辨率fd。當把多普勒效應用于超聲波測流時,可用如圖4.16所示來說明。把換能器T、R分別設置在與液體流動方向垂直的y軸上,并且對原點o來說是對稱的位置上。設置換能器T、R的指向方向與x軸的夾角分別為θ。那么,接收到的頻率fr為