Ultragarsinis dujų srauto matuoklis -kas yra ultragarsinis srauto matuoklisdujotiekiuose dažniausiai naudojami prietaisai - yra srauto matuoklis, sumontuotas ant dujotiekio, kuriuo teka dujos ir matuojamas dujų srautas ultragarso principu. Vieno-kanalo ultragarsinis dujų srauto matuoklis – tai įrenginys, turintis tik vieną kanalą; kelių kanalų ultragarsinis dujų srauto matuoklis turi du ar daugiau kanalų. Pagrindinis ultragarsinio dujų srauto matuoklio, skirto srauto greičiui matuoti, principas yra apskaičiuoti pagrindinius dujų skysčio parametrus, tokius kaip greitis, srauto greitis ir tankis, matuojant ultragarso bangų sklidimo laiką dujų terpėje.
Laiko{0}}skirtumo ultragarso dujų srauto matavimo veikimo principo analizė
Ultragarsinio dujų srauto matavimo laiko-skirtumo metodas - principas, dažnai minimasUltragarsinio srauto matuoklio apibrėžimas- nustato vidutinį dujų greitį išilgai garso kanalo, naudodamas sklidimo laiko skirtumą tarp dviejų ultragarso signalų, sklindančių ta pačia kryptimi ir priešinga kryptimi. Kai ultragarsas sklinda tekančioje dujų terpėje, jo greitis kinta priklausomai nuo dujų greičio. Tiksliau, ultragarso sklidimo greitis kinta ta pačia kryptimi kaip ir dujų greitis: didėjant dujų greičiui, didėja ir ta pačia kryptimi sklindančio ultragarso greitis; ir atvirkščiai, jei dujų greitis padidės priešinga ultragarso sklidimo kryptimi, ultragarso greitis atitinkamai sumažės.
Pagrindinė ultragarsinio vamzdžio srauto jutiklio struktūra
Kaip parodyta paveikslėlyje 2.1 - tipiškasUltragarsinio srauto matuoklio schema- du ultragarsiniai keitikliai (vadinami zondais arba keitikliais), galintys perduoti ir priimti ultragarso impulsus, yra įtaisyti vienoje arba abiejose vamzdžio pusėse. Tikrasis ultragarso signalo kelias tarp dviejų keitiklių vadinamas garso kanalu, todėl keitiklių pora sudaro vieną garso kanalą. Keitikliai nuo skystosios terpės yra atskirti permatoma garsą{3}}skleidžiančia membrana arba akustinio kanalo sienelės dalimi. Viename-kanaleultragarsinis srauto matuoklis, bangolaidis tarp dviejų ultragarsinių keitiklių susikerta su įrangos ašimi.
Kaip parodyta 2.1 paveiksle, vamzdžio skersmuo yra D, o tiesios linijos ilgis tarp dviejų keitiklių A ir B, įtaisytų abiejose vamzdžio pusėse, galinių paviršių yra kanalo ilgis L (taip pat vadinamas garso keliu L). Jo santykis su skersmeniu D yra toks:
Formulėje: Φ yra garso kanalo pasvirimo kampas, kuris yra kampas tarp garso kanalo ir vamzdžio ašies. Garso kanalo pakreipimo kampas taip pat yra ultragarso bangos kritimo kampas.
Kritimo kampas - dažnai aptariamasUltragarsinio srauto matuoklio sandarataip patUltragarsinio srauto matuoklio blokinė diagrama- turi įtakos ir garso greitis skystyje, ir garso greitis akustinio pleišto ir vamzdžio sienelių medžiagoje. Tačiau kietų medžiagų garso greičio pokytis priklausomai nuo temperatūros paprastai yra mažesnis nei dujinių medžiagų. Kai temperatūros pokytis mažas, galima nepaisyti akustinio pleišto ir vamzdžio sienelės medžiagos įtakos matavimo tikslumui; tačiau kai temperatūros kitimo diapazonas yra didelis, reikia pataisyti reikšmingus garso greičio pokyčius akustinio pleišto ir vamzdžio sienelių medžiagoje.
Keitiklis, kurio kritimo kampas yra 30 laipsnių, turi didelį pralaidumą, mažus energijos nuostolius ir mažą sužadinimo įtampą, todėl tinka rankiniams ultragarsiniams srauto matuokliams, kuriuose kintamosios srovės maitinimas yra nepatogus. Keitiklio, kurio kritimo kampas yra 45 laipsnių, pralaidumas yra mažesnis, tačiau keitiklio kristalų dydį galima padidinti, kad padidėtų sužadinimo įtampa, todėl jis tinka stacionariems ultragarsiniams srauto matuokliams arba tiems, kurie gali naudoti kintamosios srovės maitinimą.
