關于超聲波流量計應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,希望對大家的工作和學習有所幫助。
1.1的組成
非接觸式超聲波測量系統由兩部分組成:超聲波信號換能器和遠程電子發射器。換能器發射一系列連續的超聲波并接收來自被檢測液體或固體表面的反射回波。信號由變送器中的微處理器進一步處理,數據以數字方式顯示為 LCD。
(1)聲波是一種機械波,聲波的頻率大于2×104Hz人耳聽不見超聲波頻率。其波長L、頻率F和速度C的關系為L=c/f
(2)超聲波的反射和折射
當聲波傳播到兩種介質的界面時,一部分能返回到原來的介質中,稱為反射波,另一部分能量繼續通過介質表面傳播到另一介質表面,稱為折射波。
反射規律: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為第一介質的波速,C2為第二介質的波速。
1.2 超聲波流量計的特點
超聲波的特點是頻率高、波長短、繞射小、方向性好。可以稱為射線和定向傳播。在液體中,固體衰減小,穿透力大,遇到雜質或界面會有明顯反射。利用超聲波的這些顯著特性,超聲波傳感器被廣泛應用于許多科學領域,即工業生產。
1.3 超聲波換能器
超聲波換能器又稱超聲波探頭,是一種實現電能和聲能相互轉換的裝置。在超聲波檢測技術中,超聲波換能器是將超聲波信號轉換為電信號并再次接收的儀器。用于檢測的超聲波換能器有很多種,如壓電式、磁致伸縮式、電磁式、振動板式、彈性表面波式等。在檢測技術中,主要采用壓電式。
1.4 優缺點簡析
優點:
◆ 可進行非接觸式測量;
◆ 無流阻測量,無壓力損失;
◆ 非導電液體的測量是對電磁流量計的補充,不妨礙測量。
◆ 超聲波液位計的最大優點是無需切斷管道,可進行無障礙物流量測量,是真正的不與介質接觸的流量計。
缺點:
◆ 傳輸時間只能用于清洗液體和氣體;多普勒法只能用于測量含有定量懸浮顆粒和氣泡的液體。
◆ 多普勒法精度不高。
2 應用
超聲波測量是一種通過測量物體水平來測量容器存儲的方法。超聲波傳感器從上方向材料表面發送超聲波脈沖,并接收從表面反射的回波。它測量超聲波的傳播時間并計算到反射面的距離。
傳播時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間和聲速的乘積。如果已知超聲波傳感器的位置,則可以轉換液位(和儲量)??諝庵械穆曀僮兓艽?,因此如果用于空氣以外的氣體,聲學傳感器需要進行溫度補償和相應的校準。
3.1 測量流量
污水處理廠的流量計按安裝方式只有管道和明渠兩種。
明渠超聲波流量計是污水處理廠中廣泛使用的一種流量計。因此,我們這里只對明渠流量計簡單說明明渠內液體的流量與槽上某處的液位有一定的關系,即:Q=Kbhm式中,Q為流量,K為流量系數,B為屏障寬度,h為液面高度,m為指標。
對于某種形狀的罐體,K、B、M的值是固定的,所以只要測量液位H就可以計算出流量。由此可見,用于明渠流量測量的超聲波流量計實際上是在測量液位。
3.2 測量液位
超聲波液位計因其非接觸式測量、高精度和低維護量而在污水處理廠得到廣泛應用。
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