手持式超声波流量计是一种便携式的测量工具,用于测量液体在管道中流动的速度和流量。它基于超声波传播的原理进行工作,具体工作原理如下:
1、超声波发射与接收:手持式超声波流量计通常配备有至少两个超声波传感器,它们安装在管道的外壁上,一个作为发射器,另一个作为接收器。发射器产生超声波脉冲,这些脉冲穿过管壁、流体,最终被接收器捕捉。
2、时间差测量:通过计算超声波脉冲从发射器到接收器的传播时间来工作。当流体静止时,超声波在流体中的传播速度是一个常数。然而,当流体流动时,如果超声波脉冲顺着流动方向传播,其到达接收器的时间会缩短;相反,如果逆着流动方向传播,其到达时间会增长。这种时间差称为传输时间差或飞行时间差。
3、流速计算:根据传输时间差和传感器之间的距离,可以计算出超声波在流体中的实际传播速度。由于超声波在静止流体中的速度是已知的,因此可以通过比较实际速度和静止流体中的速度来计算流体的流速。
4、流量确定:一旦确定了流体的流速,就可以结合管道的横截面积来计算流过该截面的流体体积,即流量。这通常表示为每单位时间内流过的体积,如立方米/小时或升/秒等。
5、信号处理与显示:内部包含信号处理电路,用于分析接收到的超声波信号,并计算出流量数据。这些数据会在显示屏上实时显示给用户。
总结来说,手持式超声波流量计利用超声波在流体中的传播特性,通过测量顺流和逆流方向上的传输时间差来确定流体速度,进而计算出流量。它是一种非侵入式、高精度的流量测量工具,非常适合于现场快速检测和临时流量监控任务。