Ultraheli voolumõõturi Doppleri efekt on nähtus, kus ultrahelisignaali sagedus muutub torus olevate osakeste või vedeliku liikumise tõttu. Seda sageduse muutust kasutatakse vedeliku kiiruse määramiseks ja selle põhjal saab arvutada voolukiiruse.
Ultraheli voolumõõturite Doppleri efekti tööpõhimõte:
Doppleri efekti kasutavas ultraheli voolumõõturis töötab süsteem järgmiselt:
Ultraheli lainete edastamine: Voolumõõtur edastab ultraheli laine vedelikku muunduri kaudu.
Osakestelt peegeldumine: Paljudel juhtudel ei ole vedelik puhas, vaid sisaldab hõljuvaid osakesi, mulle või muid ebaühtlusi. Kui ultrahelilained tabavad neid liikuvaid osakesi või mulle, peegelduvad need tagasi muundurisse.
Sageduse nihe: Osakeste liikumine põhjustab peegeldunud ultrahelilaine sageduse nihkumist:
Kui vedelikuvool liigub anduri poole, on peegeldunud sagedus kõrgem (positiivne Doppleri nihe).
Kui vedelikuvool liigub muundurist eemale, on peegeldunud sagedus madalam (negatiivne Doppleri nihe).
Sagedusnihke arvutamine: Sagedusnihke suurus on otseselt proportsionaalne vedeliku kiirusega. Mida kiiremini vedelik liigub, seda suurem on sagedusenihe.
Voolukiiruse arvutamine: Mõõtes Doppleri nihet ja teades vedeliku omadusi ning toru geomeetriat, saab voolumõõtur arvutada vedeliku kiiruse. Voolukiiruse saab seejärel tuletada, korrutades vedeliku kiiruse toru ristlõikepindalaga.
Mõjutavad teguridDoppleri efekt ultraheli voolumõõturites:
Osakeste kontsentratsioon: Doppleri efekt tugineb osakeste (või mullide) olemasolule vedelikus. Kui vedelik on väga puhas või ei sisalda hõljuvaid tahkeid aineid, ei pruugi ultrahelilained piisavalt peegelduda, mis võib viia ebatäpsete või ebaõnnestunud mõõtmisteni.
Osakeste suurus: Suuremad osakesed või mullid peegeldavad ultrahelilaineid tõhusamalt, mistõttu on Doppleri nihe lihtsam tuvastada. Väiksemad osakesed ei pruugi tekitada piisavalt tugevat peegeldust, et süsteem neid tuvastaks.
Vooluprofiil: Vooluprofiil (turbulentne või laminaarne) võib mõjutada Doppleri mõõtmise täpsust. Tavaliselt sobivad Doppleri meetrid paremini turbulentse voolu jaoks, kus osakesed liiguvad juhuslikul ja kaootilisel viisil.
Vedeliku omadused: Heli kiirus vedelikus mõjutab Doppleri nihet. Mõõturit võib vaja minna kalibreerida teatud tüüpi vedelike jaoks, kuna heli kiirus varieerub sõltuvalt vedeliku tihedusest, temperatuurist ja koostisest.
TüübidDoppleri ultraheli voolumõõturid:
Klambriga kinnitatavad Doppleri voolumõõturidNeed mõõturid ei vaja torusse lõikamist. Need kinnitatakse toru välisküljele ja mõõdavad ultrahelilainete sageduse nihet vedeliku läbimisel.
Sisseehitatud Doppleri voolumõõturidNeed arvestid paigaldatakse otse torujuhtmesse, kus ultraheliandurid edastavad ja võtavad vastu vedeliku seest tulevaid helilaineid.
Postituse aeg: 31. detsember 2024