① 超聲波的折射
超聲波的折射:超聲波從一種介質進入另一種介質時,由於兩種介質密度不同,因而在兩種介質分界面,其方向傳播會發生改變:其中一部分折射入另一種介質,另一部分被反射回來。 當超聲波以氣體傳播到固體或液體時,由於兩種介質密度相差懸殊,聲波幾乎全部被反射,超聲波物位計充分利用了這一特性。 當超聲波以固體傳播沖磨神到液體(或反過來)時,聲波因為傳播的游敗介質密度相近而幾乎全部折射,超聲波流量計則利用了這一特性。
超聲波是指任何聲波或散虧振動,其頻率超過人類耳朵可以聽到的最高閾值20千赫。超聲波由於其高頻特性而被廣泛應用於眾多領域,比如金屬探傷,工件清洗等。某些動物,如犬只、海豚、以及蝙蝠等等都有著超乎人類的耳朵,也因此可以聽到超聲波。亦有人利用這個特性製成能產生超聲波來呼喚犬只的犬笛。
② 求超聲波流量計的測量原理簡介
一、定義
超聲波流量計是通過檢測流體流動對超聲束(或超聲脈沖)的作用以測量流量的儀表。
二、工作原理
超聲波流量計根據對信號檢測的原理可分為傳播速度差法(直接時差法、時差法、相位差法和頻差法)、波束偏移法、多普勒法、互相關法、空間濾法及雜訊法等。
超聲波流量計和電磁流量計一樣,因儀表流通通道未設置任何阻礙件,均屬無阻礙流量計,是適於解決流量測量困難問題的一類流量計,特別在大口徑流量測量方面有較突出的優點,近年來它是發展迅速的流量計之一。
1、時差法
當超聲波束在液體中傳播時,液體的流動將使傳播時間產生微小變化,並且其傳播時間的變化正比於液體的流速,其關系符合下列表達式:
其中
θ為聲束與液體流動方向的夾角
M
為聲束在液體的直線傳播次數
D
為管道內徑
Tup
為聲束在正方向上的傳播時間
Tdown為聲束在逆方向上的傳播時間
ΔT=Tup
–Tdown
設靜止流體中的聲速為c,流體流動的速度為u,傳播距離為L,當聲波與流體流動方向一致時(即順流方向),其傳播速度為c+u;反之,傳播速度為c-u.在相距為L的兩處分別放置兩組超聲波發生器和接收器(T1,R1)和(T2,R2)。當T1順方向,T2逆方向發射超聲波時,超聲波分別到達接收器R1和R2所需要的時間為t1和t2,則
t1=L/(c+u)
t2=L/(c-u)
由於在工業管道中,流體的流速比聲速小的多,即c>>u,因此兩者的時間差為
▽t=t2-t1=2Lu/cc
由此可知,當聲波在流體中的傳播速度c已知時,只要測出時間差▽t即可求出流速u,進而可求出流量Q。利用這個原理進行流量測量的方法稱為時差法。此外還可用相差法、頻差法等。
2、相差法原理
如果超聲波發射器發射連續超聲脈沖或周期較長的脈沖列,則在順流和逆流發射時所接收到的信號之間便要產生相位差▽O,即▽O=w▽t=2wLu/cc
式中,w為超聲波角頻率。當測得▽O時即可求出u,進而求得流量Q。此法用測量相位差▽O代替了測量微小的時差▽t,有利於提高測量精度。但存在著聲速c對測量結果的影響。
3、頻差法原理
為了消除聲速c的影響,常採用頻差法。由前可知,上、下游接收器接受到的超聲波的頻率之差為▽f可用下式表示
▽f=[(c+u)/L]-[(c-u)/L]=2u/L
由此可知,只要測得▽f就可求得流量Q,並且此法與聲速無關。
③ 影響超聲波流量計水表准確性有哪些
你好,影響超聲波水表准確度的因素有很多,例如:
影響因素1--換能器:換能器的工作穩定性直接影響到TOF時間差的計算,確保換能器發射聲波的時間隔保持穩定性及聲波的強度保持穩定,提前在整體性能測試前做好換能器的測試。
影響碼差因素2——水汽:我們知道水汽會影響PCB的正常工作,特別是在靜態水流的測量時容易造成干擾。因此,應該確保水表的防水性能達IP68。
影響因素3——電路高頻信號:比較多的情況是在電路設計中遲檔皮使用模擬開關等高頻器件,在大流量測量時問題不大,但是轉換到靜態水流時就容易出現干擾,所以盡量避免高頻元件大量的使用。

影響因素4--水溫:水溫主要是影響聲波在水中的傳播速率從而影響水表的零點,介質為自來水的狀態下,20°C的水與70°C的水零點差異達11%左右,這個是相當大的影響;特別是對於長距離傳輸的大水管來講,最好的方法就是進行溫度補償。
影蠢好響因素5--電源:目前電源造成測量異常的情況較為多,電源輸出的小信號對水流的影響是比較大的。因此在選擇電源時,應選擇超低功耗設計的水表。
影響因素6——電路板熱堆積:電路板熱堆積主要是影響晶元的節溫,使半導體工作異常;因此在設計好電路後需對整體做溫度驗證,不同溫度下測試信號的輸出情況,看看零點漂移及TOF穩定性有沒有異常。
④ 超聲波流量計檢測精度影響因素有哪些
超聲波流量計因測量穩定、壓力損失小以及安裝簡便等特點使其在石油化工、冶金、電力等工程領域的應用越來越廣泛。其檢測原理是計算聲道傳播路徑上的平均速度,並通過修正系數補償的方螞好擾式來得出管道的截面速度。然而,超聲波流量計的測量精確度會受到諸多因素的影響,如輸送流體的性質、管道內流體雷諾數襪仔、流量計的安裝位置和聲道位置等,這些參數的變化悶旦都會對超聲波流量計測量時間差造成影響。
⑤ 影響超聲波流量計的測量因素有哪些 該如何解決
影響條件有自身因素,如介質溫度、壓力、組份、介質流態,還有共模和差模干擾,最好不要把電源線和反饋信號線用一根鎧甲電纜。
外界條件有振動、電磁干擾。如有不可避免的振動源,應做到不要和超聲流量計的頻率相同和接近。至於一樓的說的外夾式超聲精度等級很低,應根據自己適用場合來選擇。二樓說的振動不能解決也是有異議的,正如我上面所說的。只要是正規廠家生產的合格超聲流量計,信號強度就一定能保證,這點不必擔心。
⑥ 超聲波流量計容易受什麼干擾使測量值不準。好可以加分
變頻器是高頻信號產生源,
流量計受的干擾基本都是由高頻干擾導致的;
一般干擾在150KHZ~100MHZ,這就要合理的選擇抗干擾濾波產品;
我們公司針對該頻段有專業為幾家大型感測器公司定製的濾波器;
具體產品需求你可以致電上面公司銷售的手機號,希望能幫上。