Ultratovushli oqim o'lchagichdagi Doppler effekti - bu ultratovush signalining chastotasi zarrachalar yoki quvur ichidagi suyuqlikning harakati tufayli o'zgaradigan hodisa. Chastotaning bu o'zgarishi suyuqlikning tezligini aniqlash uchun ishlatiladi va shundan oqim tezligini hisoblash mumkin.
Ultrasonik oqim o'lchagichlarida Doppler effektining ishlash printsipi:
Doppler effektidan foydalanadigan ultratovushli oqim o'lchagichda tizim quyidagicha ishlaydi:
Ultrasonik to'lqinlarning uzatilishi: Oqim o'lchagich ultratovush to'lqinini suyuqlikka transduser orqali uzatadi.
Zarrachalardan aks ettirish: Ko'p hollarda suyuqlik sof emas, balki osma zarrachalar, pufakchalar yoki boshqa bir xil bo'lmagan narsalarni o'z ichiga oladi. Ultratovush to'lqinlari bu harakatlanuvchi zarrachalar yoki pufakchalarga urilganda, ular o'zgartirgichga qaytariladi.
Chastotaning o'zgarishi: Zarrachalarning harakati aks ettirilgan ultratovush to'lqinining chastotasining o'zgarishiga olib keladi:
Agar suyuqlik oqimi o'tkazgich tomon harakatlansa, aks ettirilgan chastota yuqoriroq bo'ladi (musbat Doppler siljishi).
Agar suyuqlik oqimi o'tkazgichdan uzoqlashsa, aks ettirilgan chastota pastroq bo'ladi (salbiy Doppler siljishi).
Chastota siljishini hisoblash: Chastota siljishi miqdori suyuqlik tezligiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir. Suyuqlik qanchalik tez harakat qilsa, chastota siljishi shuncha katta bo'ladi.
Oqim tezligini hisoblash: Doppler siljishini o'lchash va suyuqlikning xususiyatlarini va quvur geometriyasini bilish orqali oqim o'lchagich suyuqlik tezligini hisoblashi mumkin. Keyin oqim tezligini suyuqlik tezligini quvurning ko'ndalang kesim maydoniga ko'paytirish orqali olish mumkin.
Ta'sir qiluvchi omillarUltrasonik oqim o'lchagichlarida Doppler effekti:
Zarrachalar konsentratsiyasi: Doppler effekti suyuqlik ichida zarrachalar (yoki pufakchalar) mavjudligiga bog'liq. Agar suyuqlik juda toza bo'lsa yoki osilgan qattiq moddalar bo'lmasa, ultratovush to'lqinlari yetarlicha aks etmasligi mumkin, bu esa noto'g'ri yoki muvaffaqiyatsiz o'lchovlarga olib keladi.
Zarrachalar hajmi: Kattaroq zarrachalar yoki pufakchalar ultratovush to'lqinlarini samaraliroq aks ettiradi, bu esa Doppler siljishini aniqlashni osonlashtiradi. Kichikroq zarrachalar tizim tomonidan aniqlanishi uchun yetarlicha kuchli aks ettirishni hosil qilmasligi mumkin.
Oqim profili: Oqim profili (turbulent yoki laminar) Doppler o'lchovining aniqligiga ta'sir qilishi mumkin. Odatda, Doppler o'lchagichlari zarrachalar tasodifiy, tartibsiz harakatlanadigan turbulent oqim uchun ko'proq mos keladi.
Suyuqlik xususiyatlari: Suyuqlikdagi tovush tezligi Doppler siljishiga ta'sir qiladi. Ovoz tezligi suyuqlikning zichligi, harorati va tarkibiga qarab o'zgarib turishi sababli, ma'lum turdagi suyuqliklar uchun o'lchagichni kalibrlash kerak bo'lishi mumkin.
TurlariDoppler ultratovush oqim o'lchagichlari:
Qisqichli Doppler oqim o'lchagichlariBu o'lchagichlar quvurni kesishni talab qilmaydi. Ular quvurning tashqi tomoniga mahkamlanadi va suyuqlikdan o'tayotganda ultratovush to'lqinlarining chastota siljishini o'lchaydi.
Ichki Doppler oqim o'lchagichlariUshbu o'lchagichlar to'g'ridan-to'g'ri quvur liniyasiga o'rnatiladi, bu yerda ultratovush sensorlari suyuqlik ichidan tovush to'lqinlarini uzatadi va qabul qiladi.
Nashr vaqti: 2024-yil 31-dekabr