便携式多普勒超声波流量计是一种基于多普勒效应原理设计的流量测量仪器。其工作原理利用超声波信号在流体中传播时的频率变化,来测定液体的流速,从而计算流量。
多普勒效应基础
多普勒效应是指当波源与观察者之间存在相对运动时,观察到的波的频率会发生变化。在多普勒超声波流量计中,超声波被发射到流动的液体中,液体内悬浮的颗粒或气泡会反射这些超声波。由于液体的流动,这些反射波的频率会相对于发射波发生变化,这种频率变化即为多普勒频移。
频率变化检测
流量计的传感器同时具有发射和接收功能。它首先发射一定频率的超声波信号进入流体,信号遇到流体中运动的颗粒后被反射回传感器。接收器捕捉反射波并与发射波的频率进行比较,测量两者之间的频率差。
流速计算
通过测定超声波频率的变化量,设备能够计算出流体中颗粒的运动速度,也即流体的流速。由于频率变化与流速成正比,计算公式能够精确转换频率差为流速数值。
流量推算
知道了流速之后,结合管道的截面积,便可以计算流体的体积流量。设备通常根据流速和管径参数,实时显示当前的流量数据。
非接触测量特点
多普勒超声波流量计通常采用夹持式传感器,直接安装在管道外壁。超声波信号无需穿透管道壁内的流体,避免了对管道结构和流体流态的干扰,实现非侵入式测量。