Принцип работы по времени прохождения сигнала
Принцип измерения:
Принцип корреляции времени прохождения основан на том факте, что время распространения ультразвукового сигнала зависит от скорости потока несущей среды. Подобно пловцу, плывущему по реке, ультразвуковой сигнал распространяется медленнее вверх по течению, чем вниз по течению.
НашУльтразвуковые расходомеры TF1100работать по принципу времени прохождения сигнала:
Vf = Kdt/TL
Где:
Скорость потока VcFlow
К: Постоянная
dt: Разница во времени полета
TL: Среднее время в пути
Когда расходомер работает, два преобразователя передают и принимают ультразвуковые сигналы, усиленные многолучевым излучением, которое сначала распространяется вниз по течению, а затем вверх по течению. Поскольку ультразвук распространяется быстрее вниз по течению, чем вверх по течению, возникает разница во времени распространения (dt). Когда поток неподвижен, разница во времени (dt) равна нулю. Следовательно, зная время распространения как вниз, так и вверх по течению, мы можем вычислить разницу во времени, а затем и скорость потока (Vf) по следующей формуле.
V метод
метод W
Z-метод
Принцип работы эффекта Доплера
ОнDF6100Расходомер работает за счет передачи ультразвукового сигнала от передающего преобразователя. Звук отражается от звуковых отражателей, расположенных в жидкости, и регистрируется приемным преобразователем. Если звуковые отражатели движутся в пределах пути передачи звука, звуковые волны отражаются на частоте, смещенной (доплеровская частота) относительно передаваемой частоты. Смещение частоты напрямую связано со скоростью движущейся частицы или пузырька. Это смещение частоты интерпретируется прибором и преобразуется в различные заданные пользователем единицы измерения.
Должны присутствовать частицы достаточно большого размера, чтобы вызвать продольное отражение — частицы размером более 100 микрон.
При установке преобразователей место установки должно иметь достаточную длину прямого участка трубы до и после преобразователя. Обычно до преобразователя требуется 10D, а после преобразователя — 5D прямого участка трубы, где D — диаметр трубы.
Принцип работы скорости площади
DOF6000В расходомере для открытых каналов используется непрерывный доплеровский режим для определения скорости воды: ультразвуковой сигнал передается в поток воды, а эхо-сигналы (отражения), возвращающиеся от частиц, взвешенных в потоке воды, принимаются и анализируются для определения доплеровского сдвига (скорости). Передача сигнала осуществляется непрерывно и одновременно с приемом возвращающегося сигнала.
В течение цикла измерений прибор Ultraflow QSD 6537 излучает непрерывный сигнал и измеряет сигналы, возвращающиеся от рассеивателей в любой точке вдоль пучка. Эти сигналы разрешаются до средней скорости, которую можно связать со скоростью потока в канале в подходящих местах.
Приёмник в приборе регистрирует отражённые сигналы, которые затем анализируются с помощью методов цифровой обработки сигналов.
Измерение глубины воды – ультразвуковое
Для измерения глубины прибор Ultraflow QSD 6537 использует метод измерения времени пролета (Time-of-Flight, ToF). Этот метод включает в себя передачу импульса ультразвукового сигнала вверх к поверхности воды и измерение времени, необходимого для приема эха от поверхности прибором. Расстояние (глубина воды) пропорционально времени прохождения сигнала и скорости звука в воде (с поправкой на температуру и плотность).
Максимальная глубина измерения с помощью ультразвука ограничена 5 метрами.
Измерение глубины воды – Давление
Места, где вода содержит большое количество мусора или пузырьков воздуха, могут быть непригодны для ультразвукового измерения глубины. В таких местах лучше использовать измерение глубины воды с помощью давления.
Измерение глубины на основе давления может также применяться в местах, где прибор не может быть расположен на дне водоотводного канала или установлен горизонтально.
Прибор Ultraflow QSD 6537 оснащен датчиком абсолютного давления на 2 бара. Датчик расположен на нижней стороне прибора и использует цифровой элемент измерения давления с температурной компенсацией.
При использовании датчиков давления на глубине колебания атмосферного давления приводят к ошибкам в измерении глубины. Это корректируется путем вычитания атмосферного давления из измеренного давления на глубине. Для этого необходим барометрический датчик. В калькулятор DOF6000 встроен модуль компенсации давления, который автоматически компенсирует колебания атмосферного давления, обеспечивая точное измерение глубины. Это позволяет Ultraflow QSD 6537 отображать фактическую глубину воды (давление) вместо барометрического давления плюс напор воды.
Температура
Для измерения температуры воды используется твердотельный датчик температуры. Скорость звука в воде и ее проводимость зависят от температуры. Прибор использует измеренную температуру для автоматической компенсации этого изменения.
Электропроводность (ЭП)
Прибор Ultraflow QSD 6537 оснащен функцией измерения электропроводности воды. Для измерения используется линейная четырехэлектродная конфигурация. Через воду пропускается небольшой ток, и измеряется напряжение, создаваемое этим током. Прибор использует эти значения для расчета исходной нескорректированной электропроводности.