Час проходження УЗК деякої відстані L по напрямку швидкості потоку менший часу проходження цієї ж відстані проти швидкості потоку. Насправді:
(3.28)
де с – швидкість звуку в даному середовищі, - швидкість руху середовища. Звідси
(3.29)
Так як , то рівняння (2.28) з великою степінню точності може бути переписане так:
(3.30)
Таким чином, різниця часу прямо пропорційна швидкості потоку .
а) одноканальна; б) двохканальна з трьома п’єзоелементами; в), г) і к) випромінювачі направляються вздовж осі труби; д), з) і и) трубопроводи обладнуються особливими впадинами – кишенями, в яких розміщуються п’єзоелементи; е) вільний простір кишень заповнений звукопроводом із металу чи органічного скла; ж) ззовні трубопроводу розміщені звукопроводи, на яких розміщені п’єзоелементи.
Рис. 3.17 - Основні схеми перетворювачів ультразвукових витратомірів
Рисунок 3.18 – Будова ультразвукового лічильника на прикладі лічильника Q.Sonic2
Рис.3.19 – Експериментальні криві залежності величини похибки ультразвукових лічильників від витрати (матеріали NMi)
|
|
ВИХРОВІ ВИТРАТОМІРИ
Рис. 3.20 – Схема утворення завихрень
а) газ по трубі 1 діаметром входить тангенціально в циліндричну камеру 2 діаметром D, де закручується і через патрубок 3 діаметром d і довжиною L поступає в трубу чи камеру 4 більшого діаметра, де потік, який обертається, прецесує, що супроводжується місцевими пульсаціями тиску і швидкості; б) закручування потоку відбувається спірально розміщеними лопатками;(у іншому ці схеми ідентичні).
Рис. 3.21 – Схема пристрою, що створює обертовий рух потоку.
Частота зривання вихорів відповідно до критерію Струхаля , тобто пропорційна відношенню , а значить, при постійному характерному розмірі d тіла пропорційна швидкості , а значить, і об’ємній витраті Qo. Залежність між Qo і f виражається рівнянням
(3.31)
де s – площа найменшого поперечного перерізу потоку навколо тіла, що обтікається.
(3.32)
де Т – період коливань струменю, k – поправочний коефіцієнт, l і F – довжина і площа дифузора відповідно.
а – релаксаційний; б – зі зворотнім гідравлічним зв’язком.
1,2-сопло, 3-дифузор, 4 і 6-нижній і верхній обвідні канали, 5-вихідний патрубок
Рис.3.22 – Перетворювач з осцилюючим струменем: