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多普勒理論-頻移超聲波流量計(jì) 
(發(fā)布日期:2011-3-24 14:28:29) 來(lái)源:北京康納森儀表技術(shù)有限公司
 
    多普勒(Doppler)流量計(jì)通過(guò)探頭以一個(gè)已知的角度發(fā)射聲波進(jìn)入流體,然后接受被隨流體流動(dòng)的顆粒或氣泡反射的回波。回波的頻率由于顆粒或氣泡的速度而改變。反射的回波信號(hào)被探頭捕捉,然后通過(guò)電子單元解調(diào)。

  多普勒(Doppler)流量計(jì)通過(guò)檢測(cè)發(fā)射的超聲波與被隨流體流動(dòng)的顆粒或氣泡反射的回波之間的頻率的改變來(lái)測(cè)量。可以想象,這些顆粒不可能都已平均流速流動(dòng),還可能在管的軸向上有漩渦效應(yīng)。更糟糕的是,管的振動(dòng)產(chǎn)生很多除了多普勒信號(hào)外的噪聲也會(huì)作為流體本身被流量計(jì)讀入。 
  通過(guò)特定的軟件(每個(gè)公司可能名稱不同,但是功能基本相同)逼近在流動(dòng)路徑上監(jiān)測(cè)到的流動(dòng)狀態(tài)來(lái)避免這些問(wèn)題。使用同步解調(diào),然后單獨(dú)限制每一個(gè)產(chǎn)生的頻率。通過(guò)傅立葉變換分離每一個(gè)頻率,(傅立葉變換:一個(gè)數(shù)學(xué)式,可以把不同時(shí)間的信號(hào)分解轉(zhuǎn)換成它的每個(gè)組成頻率)。一般這個(gè)過(guò)程會(huì)在毫秒級(jí)單位內(nèi)完成,稱為快速傅立葉變換. 
  通過(guò)流量計(jì)的內(nèi)部微處理器運(yùn)算法則的工作來(lái)消除由于管振動(dòng),由其他儀表或非軸向的旋渦流產(chǎn)生的電磁干擾。唯一的信號(hào)頻譜會(huì)顯示給用戶,并且由用戶辨認(rèn)然后消除那些非流動(dòng)狀態(tài)的噪聲信號(hào)的不尋常的值。

  現(xiàn)在,微處理器通過(guò)分析保留下來(lái)的頻譜來(lái)計(jì)算流量。這整個(gè)過(guò)程也只會(huì)在幾微秒內(nèi)完成,所以,一般的流量計(jì)可以在一秒內(nèi)上報(bào)10次數(shù)據(jù)。

 
北京康納森儀表技術(shù)有限公司
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