超声波流量计的测量方式相对较多, 一般而言,在流体是以管轴为对称轴沿管轴平行的流动时,用图(a)所示的直接透过法(简称Z法)测量,可以得到好的精度。可是,当流动的方向与管轴不平行、存在着沿半径方向流动的速度成分W是,在超声波的传播方向产生了Wsinθ的速度成分,这成了流量测量中产生误差的原因。可是,这个误差用同一图的(b)法所示的反射法(V法)可以避免。当W在P1P2的范围中取为一定时,在超声波脉冲的传播途径P1R和RP2中,速度成分Wsinθ相互抵消。作为这种方法的变形,在探测回路间隔受限制的场合,可以利用同图的(c)所示的交叉法(X法)。
但在直管段长度较短的场合,由于上流侧对流动的影响,上述的测量方式就不十分适用了。在这种情形下,有效的测量方式是增加测量线,也就是增加超声波传播的途径,例如,像图(d)所表示的,在垂直相交的二轴上测量流速,取平均值。随着测量线数目的增加测量精度也能提高,一般认为有四条测量线也就足够了。
我们也提出图 (e)所示配置多没量线的方案,但用这种方式时,穿过外壁地很困难的(甚至是不可能的),安装超声波收发器的测量管的构造也复杂。
即使采用这种方式,在小口径管道的情况下也不能得到足够的时间差,因此采用把超声波传播距离增长的方式。使用这种方式可以进行实流校验,因此,可以保证精度。
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(a)Z法(透过法)
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(b)V法(反射法)
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(c)X法(交叉法)
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(d)2V法
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(e)平行法
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超声波收发器的基本配置法(a)(b)(c)和多测线构成法(d)(e)。(a)-(d)法可以透过外壁,(e)是接触液体型。
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