Nguyên lý đo lường
Phương pháp chênh lệch thời gian: có sự chênh lệch thời gian khi sóng âm truyền đi cùng một khoảng cách trong chất lỏng ở phía thượng nguồn và phía hạ nguồn, và sự chênh lệch thời gian truyền này có liên quan đến tốc độ dòng chảy của vật thể cần đo. Lưu lượng dòng chảy được xác định bằng cách đo sự chênh lệch thời gian này, sau đó lưu lượng được tính toán.
Phương pháp Doppler: Dựa trên nguyên lý Doppler trong âm học, độ lệch tần số giữa sóng âm phản xạ và sóng âm phát ra được phát hiện để xác định tốc độ của các hạt chuyển động trong chất lỏng, từ đó gián tiếp thu được tốc độ dòng chảy và lưu lượng của chất lỏng. Điều kiện là phải có các vật thể lơ lửng như bọt khí và các hạt rắn trong nước để phản xạ chùm tia siêu âm.
Chất lỏng áp dụng
Phương pháp chênh lệch thời gian: thích hợp cho việc đo các chất lỏng tinh khiết, ít tạp chất, chẳng hạn như dầu thô, dầu nặng, nước tinh khiết, nước khử ion, dung môi hóa học, v.v. Nếu chất lỏng chứa nhiều bọt khí hoặc tạp chất rắn, sẽ cản trở sự lan truyền bình thường của sóng siêu âm, ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo.
Phương pháp Doppler: thường được sử dụng để đo các chất lỏng đục có chứa bọt khí, các hạt rắn và các tạp chất khác, chẳng hạn như nước thải, bùn, hỗn hợp dầu-nước, v.v., được sử dụng rộng rãi trong nguồn nước tự nhiên, xử lý nước thải công nghiệp và các lĩnh vực khác.
Độ chính xác đo lường
Phương pháp chênh lệch thời gian: độ chính xác tương đối cao, lên đến ±0,5%, và độ chính xác đo lường bị ảnh hưởng bởi độ chính xác của các linh kiện điện tử xử lý tín hiệu và độ ổn định của tốc độ âm thanh.
Phương pháp Doppler: Độ chính xác thường thấp hơn phương pháp chênh lệch thời gian, thường khoảng ±2%, vì kết quả đo dựa trên tín hiệu tán xạ của các hạt lơ lửng hoặc bọt khí trong chất lỏng, và sự phân bố và chuyển động của các hạt này có thể không đồng đều, điều này sẽ ảnh hưởng nhất định đến độ chính xác của phép đo.
Yêu cầu về đường ống
Phương pháp chênh lệch thời gian: trạng thái dòng chảy của chất lỏng trong đường ống nghiêm ngặt hơn, chất lỏng cần phải ổn định và đồng đều hơn, và đoạn ống thẳng có những yêu cầu nhất định, thông thường chiều dài đoạn ống thẳng phía thượng lưu không nhỏ hơn 10 lần đường kính và đoạn ống thẳng phía hạ lưu không nhỏ hơn 5 lần đường kính của ống.
Phương pháp Doppler: Yêu cầu đối với đoạn ống tương đối không khắt khe, vị trí lắp đặt linh hoạt hơn và ít ảnh hưởng đến mô hình dòng chảy trong đường ống.
Cấu trúc và lắp đặt cảm biến
Phương pháp chênh lệch thời gian: thông thường người ta sử dụng một hoặc nhiều cặp cảm biến, được lắp đặt lần lượt ở phía thượng lưu và hạ lưu của đường ống, và hướng phát và thu của cảm biến cần duy trì một góc nhất định với trục đường ống để đảm bảo đo chính xác thời gian truyền tín hiệu siêu âm. Trong quá trình lắp đặt, cảm biến phải được căn chỉnh và cố định để đảm bảo tính ổn định của việc truyền tín hiệu.
Phương pháp Doppler: Phương pháp này thường sử dụng cảm biến một đầu, bao gồm các tinh thể áp điện phát và thu, có thể được lắp đặt trên thành ngoài của đường ống hoặc có thể được đưa trực tiếp tiếp xúc với chất lỏng, dễ lắp đặt và không gây hư hại cho đường ống.
Khả năng chống nhiễu
Phương pháp chênh lệch thời gian: dễ bị ảnh hưởng bởi sự rung động của đường ống, sự thay đổi nhiệt độ và mật độ chất lỏng và các yếu tố khác, sự rung động của đường ống có thể dẫn đến sai lệch vị trí cảm biến, ảnh hưởng đến độ chính xác đo, và sự thay đổi nhiệt độ và mật độ sẽ gây ra sự thay đổi vận tốc âm thanh, cần có biện pháp bù nhiệt độ và các biện pháp khác để cải thiện độ chính xác đo.
Phương pháp Doppler: khả năng chống nhiễu mạnh, không nhạy cảm với rung động đường ống, và vì nguyên lý đo dựa trên sự dịch chuyển tần số Doppler, đồng thời nhiệt độ và mật độ của chất lỏng ít liên quan đến nhau, nên nó vẫn có thể duy trì độ ổn định tốt trong điều kiện làm việc phức tạp.
Phạm vi đo
Phương pháp chênh lệch thời gian: Phạm vi đo rộng, có thể đo lưu lượng chất lỏng từ thấp đến cao, phù hợp với nhiều đường kính ống khác nhau, nhưng đối với ống có đường kính lớn và đo lưu lượng cao, có thể cần công suất truyền tải cao hơn và công nghệ xử lý tín hiệu phức tạp hơn.
Phương pháp Doppler: nhìn chung thích hợp cho việc đo lưu lượng chất lỏng thấp và trung bình; đối với chất lỏng có lưu lượng cao, do mối quan hệ giữa sự thay đổi tần số Doppler và lưu lượng không tuyến tính, có thể dẫn đến sai số đo tăng lên.
Thời gian đăng bài: 09/12/2024