Принцип на работа с времето за транзит
Принцип на измерване:
Принципът на корелация на времето на преминаване използва факта, че времето на прелитане на ултразвуковия сигнал се влияе от скоростта на потока на носещата среда. Подобно на плувец, който си проправя път през течаща река, ултразвуковият сигнал се движи по-бавно нагоре по течението, отколкото надолу по течението.
НашиятTF1100 ултразвукови разходомериработят съгласно този принцип на времето за преминаване:
Vf = Kdt/TL
Къде:
VcСкорост на потока
К: Константа
dt: Разлика във времето на полета
TL: Средно време за преминаване
Когато разходомерът работи, двата преобразувателя предават и приемат ултразвукови сигнали, усилени от многолъчеви лъчи, които се разпространяват първо надолу по течението, а след това нагоре по течението. Тъй като ултразвукът се разпространява по-бързо надолу по течението, отколкото нагоре по течението, ще има разлика във времето на прелитане (dt). Когато потокът е неподвижен, разликата във времето (dt) е нула. Следователно, стига да знаем времето на прелитане както надолу по течението, така и нагоре по течението, можем да изчислим разликата във времето, а след това и скоростта на потока (Vf) чрез следната формула.
V-метод
W-метод
Z-метод
Доплеров принцип на действие
TheDF6100Разходомерът от серията 5 работи чрез предаване на ултразвук от своя предавател. Звукът ще бъде отразен от полезни звукови отражатели, окачени в течността, и ще бъде записан от приемащия преобразувател. Ако звуковите отражатели се движат в пътя на предаване на звука, звуковите вълни ще бъдат отразени с честота, изместена (Доплерова честота) от предаваната честота. Промяната в честотата ще бъде пряко свързана със скоростта на движещата се частица или мехурче. Тази промяна в честотата се интерпретира от инструмента и се преобразува в различни потребителски дефинирани мерни единици.
Трябва да има някои частици, достатъчно големи, за да предизвикат надлъжно отражение - частици по-големи от 100 микрона.
При монтаж на преобразувателите, мястото на монтаж трябва да има достатъчна дължина на правата тръба нагоре и надолу по течението. Обикновено, нагоре по течението е необходима дължина на правата тръба от 10D, а надолу по течението - 5D, където D е диаметърът на тръбата.
Принцип на работа на площната скорост
DOF6000Серията разходомери с отворен канал използва Доплеров ефект в непрекъснат режим за откриване на скоростта на водата. Във водния поток се предава ултразвуков сигнал, а ехото (отраженията), върнати от частици, суспендирани във водния поток, се приемат и анализират, за да се извлече Доплеровото изместване (скорост). Предаването е непрекъснато и едновременно с приемането на върнатия сигнал.
По време на цикъл на измерване Ultraflow QSD 6537 излъчва непрекъснат сигнал и измерва сигналите, връщащи се от разсейвачите навсякъде по дължината на лъча. Те се разделят на средна скорост, която може да бъде свързана със скоростта на потока в канала на подходящи места.
Приемникът в инструмента открива отразени сигнали и тези сигнали се анализират с помощта на техники за цифрова обработка на сигнали.
Измерване на дълбочината на водата – ултразвуково
За измерване на дълбочина Ultraflow QSD 6537 използва измерване на разстояние по време на прелитане (ToF). Това включва предаване на ултразвуков сигнал нагоре към повърхността на водата и измерване на времето, необходимо на ехото от повърхността да бъде прието от инструмента. Разстоянието (дълбочината на водата) е пропорционално на времето за преминаване и скоростта на звука във водата (коригирана за температура и плътност).
Максималното ултразвуково измерване на дълбочина е ограничено до 5 м.
Измерване на дълбочината на водата – налягане
Места, където водата съдържа големи количества отломки или въздушни мехурчета, може да не са подходящи за ултразвуково измерване на дълбочината. Тези места са по-подходящи за използване на налягане за определяне на дълбочината на водата.
Измерването на дълбочината въз основа на налягане може да е приложимо и на места, където инструментът не може да бъде разположен на дъното на канала за поток или не може да бъде монтиран хоризонтално.
Ultraflow QSD 6537 е снабден със сензор за абсолютно налягане от 2 бара. Сензорът е разположен на долната страна на инструмента и използва температурно компенсиран цифров сензор за налягане.
Когато се използват сензори за дълбочинно налягане, вариацията на атмосферното налягане ще причини грешки в показаната дълбочина. Това се коригира чрез изваждане на атмосферното налягане от измереното дълбочинно налягане. За тази цел е необходим сензор за барометрично налягане. В калкулатора DOF6000 е вграден модул за компенсация на налягането, който автоматично ще компенсира вариациите на атмосферното налягане, осигурявайки точно измерване на дълбочината. Това позволява на Ultraflow QSD 6537 да отчита действителната дълбочина на водата (налягане), вместо барометричното налягане плюс водния напор.
Температура
За измерване на температурата на водата се използва твърдотелен температурен сензор. Скоростта на звука във водата и нейната проводимост се влияят от температурата. Уредът използва измерената температура, за да компенсира автоматично тази промяна.
Електрическа проводимост (EC)
Ultraflow QSD 6537 е оборудван с възможност за измерване на проводимостта на водата. За измерването се използва линейна конфигурация с четири електрода. През водата се пропуска малък ток и се измерва напрежението, развито от този ток. Инструментът използва тези стойности, за да изчисли суровата некоригирана проводимост.