多普勒超声流量计构成和基本技术性能
这里介绍一种单频率多普勒超声流量计,它由超声流量传感器和转换器组成。图4.18所示是整机方框图。传感器由一对带声楔的超声换能器和标准管段组成,超声换能器是插入式的。在发射器上产生一定的连续波频率ft,经放大后加在发射换能器T上。T所发射的超声波通过声楔传递到液体中,照射在流体气泡或颗拉上。接收换能器有良好的指向性,所接收到的散射波信号基本上是从管的中心附近区域反射来的。信号经放大与ft混频,检波放大,得到了接收频率f
r和f
t的差值,即f
d。这个多普勒频率f
d乘上补偿系数K,得到平均流速v,再乘以管的截面积求得流量。

单、双频率多普勒超声流址计的基本技术性能见表4.11.
双频多普勒流量是新出现的产品,以SX-40型为主要代表。其变送器使换能器间断地短时间产生两个不同频率的连续波声信号。所产生的多普勒信号与原频率会有固定的频差,嗓声则没有。将两个多普勒信号重叠、提升,经信息处理后,获每多普勒频移f
d,计算出来流速或流量。这种新型多普勒流量计能抗噪声,并使测量精确度明且提高,见表4.11。

实用的多普勒流量计不仅有本章第一节二中所述的特点,还有其自身的优点.
①没有零点漂移.由于f
d正比于v,在流体静止时,不产生多普勒频移。因此,变送器显示单元不出现零点漂移。
②不受声信号幅度变化影响。声信号在流体中传播时会衰减,受扰动而起伏。尽管幅度变化,但发射和接收频率却不受影响。双频率多普勒法更具有抗干扰噪声的能力。
③分辨力好。由于发射频率ft选择较高,对于所侧流速可以得到较高的f
d,因此分辨力较好。例如f
t为2MHz, θ角为60°,v为lm/s时,f
d约为1.33kHz. 1Hz约为0.7mm/s,
④双颇多普勒超声流量计测量精确度已达1%。虽然比不上时差法,但是其仪表价格相对要低。
⑤测量与流体声速无关。
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