關(guān)于超聲波流量計(jì)應(yīng)用在城市污水處理廠,下面小編 給大家淺析一下,供大家參考,希望對(duì)大家的工作和學(xué)習(xí)有所幫助。
1.1的組成
非接觸式超聲波測(cè)量系統(tǒng)由兩部分組成:超聲波信號(hào)換能器和遠(yuǎn)程電子發(fā)射器。換能器發(fā)射一系列連續(xù)的超聲波并接收來(lái)自被檢測(cè)液體或固體表面的反射回波。信號(hào)由變送器中的微處理器進(jìn)一步處理,數(shù)據(jù)以數(shù)字方式顯示為 LCD。
(1)聲波是一種機(jī)械波,聲波的頻率大于2×104Hz人耳聽(tīng)不見(jiàn)超聲波頻率。其波長(zhǎng)L、頻率F和速度C的關(guān)系為L(zhǎng)=c/f
(2)超聲波的反射和折射
當(dāng)聲波傳播到兩種介質(zhì)的界面時(shí),一部分能返回到原來(lái)的介質(zhì)中,稱為反射波,另一部分能量繼續(xù)通過(guò)介質(zhì)表面?zhèn)鞑サ搅硪唤橘|(zhì)表面,稱為折射波。
反射規(guī)律:新浪/新浪'==C1/C2
其中,入射角A,入射波速度C1,反射角A',反射波速度C2。
折射定律:a的正弦/b==C1/C2的正弦
其中,入射角A、折射角B、C1為第一介質(zhì)的波速,C2為第二介質(zhì)的波速。
1.2 超聲波流量計(jì)的特點(diǎn)
超聲波的特點(diǎn)是頻率高、波長(zhǎng)短、繞射小、方向性好??梢苑Q為射線和定向傳播。在液體中,固體衰減小,穿透力大,遇到雜質(zhì)或界面會(huì)有明顯反射。利用超聲波的這些顯著特性,超聲波傳感器被廣泛應(yīng)用于許多科學(xué)領(lǐng)域,即工業(yè)生產(chǎn)。
1.3 超聲波換能器
超聲波換能器又稱超聲波探頭,是一種實(shí)現(xiàn)電能和聲能相互轉(zhuǎn)換的裝置。在超聲波檢測(cè)技術(shù)中,超聲波換能器是將超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并再次接收的儀器。用于檢測(cè)的超聲波換能器有很多種,如壓電式、磁致伸縮式、電磁式、振動(dòng)板式、彈性表面波式等。在檢測(cè)技術(shù)中,主要采用壓電式。
1.4 優(yōu)缺點(diǎn)簡(jiǎn)析
優(yōu)點(diǎn):
◆ 可進(jìn)行非接觸式測(cè)量;
◆ 無(wú)流阻測(cè)量,無(wú)壓力損失;
◆ 非導(dǎo)電液體的測(cè)量是對(duì)電磁流量計(jì)的補(bǔ)充,不妨礙測(cè)量。
◆ 超聲波液位計(jì)的最大優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需切斷管道,可進(jìn)行無(wú)障礙物流量測(cè)量,是真正的不與介質(zhì)接觸的流量計(jì)。
缺點(diǎn):
◆ 傳輸時(shí)間只能用于清洗液體和氣體;多普勒法只能用于測(cè)量含有定量懸浮顆粒和氣泡的液體。
◆ 多普勒法精度不高。
2 應(yīng)用
超聲波測(cè)量是一種通過(guò)測(cè)量物體水平來(lái)測(cè)量容器存儲(chǔ)的方法。超聲波傳感器從上方向材料表面發(fā)送超聲波脈沖,并接收從表面反射的回波。它測(cè)量超聲波的傳播時(shí)間并計(jì)算到反射面的距離。
傳播時(shí)間是超聲波傳感器與物體水平面之間距離的直觀維度。聲波的傳播距離是傳播時(shí)間和聲速的乘積。如果已知超聲波傳感器的位置,則可以轉(zhuǎn)換液位(和儲(chǔ)量)??諝庵械穆曀僮兓艽?,因此如果用于空氣以外的氣體,聲學(xué)傳感器需要進(jìn)行溫度補(bǔ)償和相應(yīng)的校準(zhǔn)。
3.1 測(cè)量流量
污水處理廠的流量計(jì)按安裝方式只有管道和明渠兩種。
明渠超聲波流量計(jì)是污水處理廠中廣泛使用的一種流量計(jì)。因此,我們這里只對(duì)明渠流量計(jì)簡(jiǎn)單說(shuō)明明渠內(nèi)液體的流量與槽上某處的液位有一定的關(guān)系,即:Q=Kbhm式中,Q為流量,K為流量系數(shù),B為屏障寬度,h為液面高度,m為指標(biāo)。
對(duì)于某種形狀的罐體,K、B、M的值是固定的,所以只要測(cè)量液位H就可以計(jì)算出流量。由此可見(jiàn),用于明渠流量測(cè)量的超聲波流量計(jì)實(shí)際上是在測(cè)量液位。
3.2 測(cè)量液位
超聲波液位計(jì)因其非接觸式測(cè)量、高精度和低維護(hù)量而在污水處理廠得到廣泛應(yīng)用。
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