Principen för transittid
Mätprincip:
Principen för transittidskorrelation utnyttjar det faktum att ultraljudssignalens flygtid påverkas av bärmediets flödeshastighet. Precis som en simmare som arbetar sig över en strömmande flod, färdas en ultraljudssignal långsammare uppströms än nedströms.
VårTF1100 ultraljudsflödesmätarearbeta enligt denna transittidsprincip:
Vf = Kdt/TL
Där:
VcFlödeshastighet
K: Konstant
dt: Skillnad i flygtid
TL: Genomsnittlig transittid
När flödesmätaren fungerar sänder och tar de två givarna emot ultraljudssignaler förstärkta av multistråle som först färdas nedströms och sedan uppströms. Eftersom ultraljudet färdas snabbare nedströms än uppströms, kommer det att finnas en skillnad i flygtiden (dt). När flödet står stilla är tidsskillnaden (dt) noll. Så länge vi känner till flygtiden både nedströms och uppströms, kan vi därför beräkna tidsskillnaden och sedan flödeshastigheten (Vf) med hjälp av följande formel.
V-metoden
W-metoden
Z-metoden
Dopplers funktionsprincip
DeDF6100En serieflödesmätare fungerar genom att sända ut ett ultraljudsljud från sin sändande givare. Ljudet reflekteras av användbara ljudreflektorer som är upphängda i vätskan och registreras av den mottagande givaren. Om ljudreflektorerna rör sig inom ljudöverföringsvägen reflekteras ljudvågor med en frekvens som är förskjuten (Dopplerfrekvens) från den sända frekvensen. Frekvensförskjutningen är direkt relaterad till den rörliga partikelns eller bubblans hastighet. Denna frekvensförskjutning tolkas av instrumentet och konverteras till olika användardefinierade mätenheter.
Det måste finnas några partiklar som är tillräckligt stora för att orsaka longitudinell reflektion – partiklar större än 100 mikron.
Vid installation av givarna måste installationsplatsen ha tillräckligt med raka rörlängder uppströms och nedströms. Vanligtvis behöver uppströms 10D och nedströms 5D raka rörlängder, där D är rördiametern.
Arbetsprincip för areahastighet
DOF6000Seriell öppen kanalflödesmätare använder kontinuerlig Doppler för att detektera vattenhastighet, en ultraljudssignal sänds in i vattenflödet och ekon (reflektioner) som returneras från partiklar som suspenderas i vattenflödet tas emot och analyseras för att extrahera Dopplerförskjutningen (hastigheten). Överföringen är kontinuerlig och samtidig med mottagningen av den returnerade signalen.
Under en mätcykel avger Ultraflow QSD 6537 en kontinuerlig signal och mäter signaler som återkommer från spridningskällor var som helst och överallt längs strålen. Dessa upplöses till en medelhastighet som kan relateras till en kanalflödeshastighet på lämpliga platser.
Mottagaren i instrumentet detekterar reflekterade signaler och dessa signaler analyseras med hjälp av digitala signalbehandlingstekniker.
Vattendjupsmätning – Ultraljud
För djupmätning använder Ultraflow QSD 6537 Time-of-Flight (ToF) Ranging. Detta innebär att en ultraljudssignal sänds uppåt till vattenytan och att instrumentet mäter den tid det tar för ekot från ytan att ta emot det. Avståndet (vattendjupet) är proportionellt mot ljudets transittid och hastighet i vatten (korrigerat för temperatur och densitet).
Den maximala ultraljudsdjupmätningen är begränsad till 5 m.
Vattendjupsmätning – Tryck
Platser där vattnet innehåller stora mängder skräp eller luftbubblor kan vara olämpliga för ultraljudsdjupmätning. Dessa platser är bättre lämpade för att använda tryck för att bestämma vattendjupet.
Tryckbaserad djupmätning kan också vara tillämplig på platser där instrumentet inte kan placeras på golvet i flödeskanalen eller där det inte kan monteras horisontellt.
Ultraflow QSD 6537 är utrustad med en absoluttryckssensor för 2 bar. Sensorn är placerad på instrumentets undersida och använder ett temperaturkompenserat digitalt tryckavkänningselement.
Där djuptryckssensorer används kommer variationen i atmosfärstrycket att orsaka fel i det angivna djupet. Detta korrigeras genom att subtrahera atmosfärstrycket från det uppmätta djuptrycket. En barometertryckssensor krävs för att göra detta. En tryckkompensationsmodul har byggts in i kalkylatorn DOF6000 som sedan automatiskt kompenserar för variationerna i atmosfärstrycket, vilket säkerställer att en noggrann djupmätning uppnås. Detta gör det möjligt för Ultraflow QSD 6537 att rapportera faktiskt vattendjup (tryck) istället för barometertryck plus vattenpelare.
Temperatur
En temperatursensor i fast tillstånd används för att mäta vattentemperaturen. Ljudets hastighet i vatten och dess konduktivitet påverkas av temperaturen. Instrumentet använder den uppmätta temperaturen för att automatiskt kompensera för denna variation.
Elektrisk ledningsförmåga (EC)
Ultraflow QSD 6537 är utrustad med kapacitet att mäta vattnets konduktivitet. En linjär fyrelektrodskonfiguration används för att utföra mätningen. En liten ström leds genom vattnet och spänningen som utvecklas av denna ström mäts. Instrumentet använder dessa värden för att beräkna den råa okorrigerade konduktiviteten.