Apžvalgos įvadas:
Ultragarsiniai srauto matuokliaiyra tokie patys kaipelektromagnetiniai srauto matuokliai. Kadangi instrumento srauto kanale nėra kliūčių, jie yra visinetrukdomi srauto matuokliai. Jie yra tam tikra rūšissrauto matuoklistinka sprendžiant sudėtingas problemassrauto matavimas, ypač didelio skersmenssrauto matavimas. Tai viena iš sparčiai besivystančių rūšiųsrauto matuokliai.
darbo principas:
Pagal signalo aptikimo principą,ultragarsiniai srauto matuokliaiGalima suskirstyti į sklidimo greičio skirtumo metodą (tiesioginio laiko skirtumo metodas, laiko skirtumo metodas, fazių skirtumo metodas ir dažnio skirtumo metodas), pluošto poslinkio metodą, Doplerio metodą, kryžminės koreliacijos metodą ir erdvinį filtravimą. Įstatymas ir triukšmo įstatymas ir kt.
1. Laiko skirtumo metodas Išmatuokite laiko skirtumą, atsirandantį dėl skirtingų sklidimo greičių sklindant pirmyn ir atgal, kad apskaičiuotumėte išmatuotą skysčio greitį.
Tam naudojami dugarsiniai siųstuvai(SA ir SB) ir du garso imtuvai
Ultragarsinis srauto matuoklis
Ultragarsinis srauto matuoklis
(RA ir RB). Du to paties garso šaltinio garso bangų rinkiniai perduodami tarp SA ir RA bei tarp SB ir RB. Jie montuojami išilgai dujotiekio kampu θ (paprastai θ=45°) (1 pav.). Kadangi pasroviui perduodamas garso bangas pagreitina skystis, o prieš srovę perduodamos garso bangos vėluoja, laiko skirtumas tarp jų yra proporcingas srauto greičiui. Taip pat galima siųsti sinusinį signalą, kad būtų galima išmatuoti fazės poslinkį tarp dviejų garso bangų rinkinių arba siųsti dažnio signalą, kad būtų išmatuotas dažnių skirtumas, kad būtų galima išmatuoti srauto greitį.
2. Fazių skirtumo metodas Išmatuokite fazių skirtumo, kurį sukelia laiko skirtumas sklindant pirmyn ir atgal, skaičiavimo greitį.
Jo siųstuvas siunčia garso bangų spindulį išilgai ašies, statmenos dujotiekiui. Dėl skysčio srauto garso spindulys tam tikru atstumu nukrypsta pasroviui. Poslinkio atstumas yra proporcingas srauto greičiui.
3. Dažnių skirtumo metodas Išmatuokite garso kilpos dažnių skirtumą sklindant pirmyn ir atgal.
Kai ultragarso bangos perduodamos nevienodame skystyje, garso bangos išsisklaido. srautas
Ultragarsinis srauto matuoklis
Ultragarsinis srauto matuoklis
Kai tarp kūno ir siųstuvo vyksta santykinis judėjimas, Doplerio poslinkis tarp perduodamo garso signalo ir gaunamo signalo po to, kai jį išsklaidys skystis. Doplerio dažnio poslinkis yra proporcingas skysčio greičiui. Matuojamo skysčio plotas 2 paveiksle yra perduodamo pluošto ir priimamo išsklaidyto pluošto sankirtoje. Sija turi būti labai siaura, kad kampas θ tarp dviejų sijų neturėtų įtakos spindulio pločiui. Taip pat galima naudoti tik vieną keitiklį ir kaip siųstuvą, ir kaip imtuvą. Šis metodas vadinamas vieno kanalo tipu. Vieno kanalo Doplerio kraujo tėkmės matuoklyje siųstuvas tam tikrais intervalais perduoda akustinius impulsų signalus ir per laiką tarp dviejų akustinių impulsų priima akustinius impulsų signalus, atsispindinčius nuo kraujagyslės sienelės ir kraujagyslėje esančių raudonųjų kraujo kūnelių. Valdymo grandinė naudojama raudonųjų kraujo kūnelių atspindžio signalui parinkti tam tikru atstumu, o palyginus gaunamas Doplerio dažnio poslinkis, kuris yra proporcingas kraujo tėkmės greičiui. Kraujo tekėjimą galima gauti, kai žinomas kraujagyslės skerspjūvis.