超聲波明渠流量計(jì)污水測(cè)量的設(shè)計(jì)與探討  十七

由于聲速c遠(yuǎn)大于流體速度1，，于是上式變成夕≈(1+．2vCosO)fi，

也就是說(shuō)，通過(guò)測(cè)量Ⅳ，就可以測(cè)量P點(diǎn)的速度1，，設(shè)截面積為s，管內(nèi)的平均速度為v，。測(cè)流量g為q=Sv以上流量方程可知，當(dāng)流量計(jì)、管道條件及被測(cè)介質(zhì)確定以后，多普勒頻移與體積流量成正比，測(cè)量頻移琴就可以褥到流體流量q。

3．3．4液體聲速變化的自動(dòng)補(bǔ)償

由流量方程式(3—9)可以得出，測(cè)量結(jié)果矽直接受流體中的聲速C的影響．一般來(lái)說(shuō)，流體中聲速與介質(zhì)的溫度、組分等有關(guān)，很難保持為常數(shù)。為了避免測(cè)量結(jié)果受介質(zhì)溫度、組分變化的影響，超聲波多普勒流量計(jì)一般采用管外聲楔結(jié)構(gòu)，使超聲波束先通過(guò)聲楔及管壁再進(jìn)入流體。

下述方法可以消除液體聲速變化的影響。設(shè)聲楔材料中的聲速為q；流體中聲速為c；聲波由聲楔進(jìn)入流體的入射角為識(shí)：在流體中的折射角為矽；超聲波束與流體流速夾角為護(hù)，

該公式表明，如果采用聲楔材料，將超聲波輻射到液體中，根據(jù)式(3．14)，可以與聲速c無(wú)關(guān)的得到矽，由于超聲從聲楔的A面入射，紅是一定的，c。是固體的聲速，它的變化與流體的聲速變化相比要小得多，實(shí)際應(yīng)用中可以忽略。如有機(jī)玻璃的聲速變化率約O．06％／℃，鋁約0．026％／℃，鋼約0．01 6％／4C，與水在15℃附近約0．25％／℃的聲速變化率相比約小一個(gè)數(shù)量級(jí)。所以，采用適當(dāng)材料制造聲楔，可以大幅度提高流量測(cè)量的準(zhǔn)確度。

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