基于超聲波測量原理(lǐ)——JUMO流量傳感器技術

JUMO超聲波流量計(jì)

被評爲2022年度******産品

 JUMO的流量測量傳感器技術可以根據不同的測量原理(lǐ)工(gōng)作(zuò)。這(zhè)篇文(wén)章解釋了(le)超聲波如何用(yòng)于測量流量在新開(kāi)發的傳感器技術領域。

什(shén)麽是超聲波？

聲音(yīn)在壓力和(hé)密度波動在介質中的傳播。超聲波的頻譜

>20000 Hz，人類聽不見。

      多普勒效應是用(yòng)于測量流量方法的一個例子。你(nǐ)可以在日常生活中觀察到(dào)這(zhè)種效果。

      例如，對(duì)于靜止的觀察者來(lái)說，接近車輛（如警報(bào)器）發出的噪音(yīn)比離開(kāi)車輛發出的噪音(yīn)更大(dà)。這(zhè)是因爲聲波對(duì)應于具有相應波長的正弦波，接近車輛産生的聲音(yīn)波長沿車輛在正弦波全波範圍内行駛的距離減小(xiǎo)。因此，頻率增加，噪音(yīn)聽起來(lái)更大(dà)。對(duì)于觀察者來(lái)說，離開(kāi)車輛的聲音(yīn)到(dào)達相應較低(dī)的頻率，波長增加。

      在使用(yòng)多普勒效應的流量計(jì)中，聲音(yīn)逆着流動方向投射到(dào)測量介質中的反射物體上(shàng)，從(cóng)而測量反射聲音(yīn)的頻率。反射聲波的頻率随流速的增加而增加。測量隻能(néng)在含有顆粒或氣泡的液體中進行。

JUMO flowTRANS US W01

      新的JUMO flowTRANS US W01和(hé)W02根據傳輸時(shí)間原理(lǐ)工(gōng)作(zuò)。在這(zhè)裏，我們也(yě)可以使用(yòng)日常生活中的一個例子：想象一個人在移動的人行道(dào)上(shàng)以設定的速度移動（例如機場使用(yòng)的人行道(dào)）。如果他(tā)們沿着走道(dào)的行進方向行走，那麽此人到(dào)達走道(dào)末端的速度将快(kuài)于他(tā)們逆着走道(dào)行進的速度。如果人員以設定速度移動，則可根據兩次之間的差異确定走道(dào)的速度。

根據傳輸時(shí)間法進行流量測量2

超聲波測量原理(lǐ)

      該原理(lǐ)在新型流量計(jì)中的應用(yòng)如下(xià)：兩個傳感器（A 和(hé)B）根據壓電效應工(gōng)作(zuò)，交替發送和(hé)接收超聲波。在此過程中，晶體将電能(néng)轉換爲機械能(néng)，反之亦然。在測量介質流動方向傳播的聲波比在相反方向傳播的聲波傳播得更快(kuài)。計(jì)算(suàn)傳輸時(shí)間的差異。差值越大(dà)，介質的流速越高(gāo)。

确定傳輸時(shí)間差3

      T沿流動方向移動，聲音(yīn)在時(shí)間t1後到(dào)達傳感器B。時(shí)間t2經過，直到(dào)聲音(yīn)逆流向到(dào)達傳感器A。時(shí)間差是測量流速的單位。

      聲波穿過整個導體橫截面。然而，即使采用(yòng)這(zhè)種方法，也(yě)必須考慮彎管前後的入口和(hé)出口段、管道(dào)延伸 段、管道(dào)縮減段等。

      測量原理(lǐ)對(duì)測量介質要求不高(gāo)：固體比例不得過高(gāo)(≤5 % vol.)，允許的氣泡比例有限。測量介質不需要***小(xiǎo)電導率 (≤ 1 % vol.)，因此也(yě)可以測定高(gāo)純度水(shuǐ)的流量。

      測量原理(lǐ)可用(yòng)于液體和(hé)氣體介質。JUMO flowTRANS US W01和(hé)W02系列僅測量液體流量。