超声波流量计多声道气体测量技术探讨 六十

3.1.2 弦向声道超声波气体流速公式的导出

根据以上多声道超声波气体流量测量的思想，从横截面看，各个声道分布在弦线上。

因此在多声道超声波气体流量传感器建模前，先进行弦向方式超声波气体流量传感器的建模。弦向方式超声波流量传感器，单独在弦线方向布置一个声道的超声波气体流量计称为弦向方式超声波气体流量计。一般单声道超声波气体流量传感器声道分布在直径方向上，它是弦向方式超声气体流量传感器的一种特例。

声道离轴线的距离；φ 为弦向声道与轴线方向的夹角）；U t 、D t 分别为超声波逆流和顺流传播的时间测量值。

对于径向单声道超声波气体流量计，圆管道内气体流体沿轴线方向的瞬时平均

流速，湍流下， n 为流速分布指数，是雷诺数e R 和管道内壁粗糙度系数r K 的函数[3]；层流下， = 0.75 C K ）。

而对于沿弦向方式的单声道超声波气体流量计而言，同样引入沿弦向截平面平

均流速V (r ) ，这样用弦向截平面平均流速V (r ) 来计算体流流速V 的话，就相当于受流速分布影响在离轴线的距离r 的截平面有一个流速分布系数K 。

也可以计算出体流流速和体积流量。由于很少用弦向声道构成单声道超声波气体流量计，因此在此不再讨论K (r ) C 随e R 和Kr 的具体计算函数。

以下以多个弦向声道进行加权求和的思想来建立多声道超声波气体流量传感器

的数学模型。

超声波流量计