Zasada działania w czasie tranzytu
Zasada pomiaru:
Zasada korelacji czasu przejścia wykorzystuje fakt, że na czas przelotu sygnału ultradźwiękowego wpływa prędkość przepływu ośrodka nośnego.Podobnie jak pływak przepływający przez płynącą rzekę, sygnał ultradźwiękowy przemieszcza się wolniej w górę rzeki niż w dół.
NaszPrzepływomierze ultradźwiękowe TF1100pracować zgodnie z zasadą czasu tranzytu:
Vf = Kdt/TL
Gdzie:
Prędkość przepływu Vc
K: Stała
dt: Różnica w czasie lotu
TL: Średni czas tranzytu
Gdy przepływomierz działa, oba przetworniki przesyłają i odbierają sygnały ultradźwiękowe wzmocnione przez wiązkę wielowiązkową, która przemieszcza się najpierw w dół, a następnie w górę.Ponieważ ultradźwięki przemieszczają się szybciej w dół rzeki niż w górę, będzie różnica w czasie przelotu (dt).Gdy przepływ jest spokojny, różnica czasu (dt) wynosi zero.Dlatego też, jeśli znamy czas przelotu zarówno w dół, jak i w górę rzeki, możemy obliczyć różnicę czasu, a następnie prędkość przepływu (Vf) za pomocą poniższego wzoru.
Metoda V
Metoda W
Metoda Z
Zasada działania Dopplera
TheDF6100Przepływomierz serii działa poprzez transmisję dźwięku ultradźwiękowego z przetwornika nadawczego, dźwięk będzie odbijany przez przydatne reflektory dźwiękowe zawieszone w cieczy i rejestrowane przez przetwornik odbiorczy.Jeśli reflektory dźwiękowe poruszają się w obrębie ścieżki transmisji dźwięku, fale dźwiękowe będą odbijane z częstotliwością przesuniętą (częstotliwość Dopplera) w stosunku do transmitowanej częstotliwości.Zmiana częstotliwości będzie bezpośrednio powiązana z prędkością poruszającej się cząstki lub bańki.To przesunięcie częstotliwości jest interpretowane przez przyrząd i konwertowane na różne jednostki miary zdefiniowane przez użytkownika.
Muszą istnieć pewne cząstki wystarczająco duże, aby spowodować odbicie podłużne - cząstki większe niż 100 mikronów.
Podczas instalowania przetworników miejsce instalacji musi mieć wystarczającą długość prostej rury przed i za przetwornikiem.Zwykle górny odcinek rury wymaga długości 10D, a dolny odcinek rury o długości prostej 5D, gdzie D jest średnicą rury.
Zasada działania prędkości powierzchniowej
DOF6000Seria przepływomierzy z kanałem otwartym wykorzystuje technologię Dopplera w trybie ciągłym do wykrywania prędkości wody, sygnał ultradźwiękowy jest przesyłany do strumienia wody, a echa (odbicia) powracające od cząstek zawieszonych w strumieniu wody są odbierane i analizowane w celu wyodrębnienia przesunięcia Dopplera (prędkości).Transmisja odbywa się w sposób ciągły i równoczesny z odbiorem sygnału zwrotnego.
Podczas cyklu pomiarowego Ultraflow QSD 6537 emituje sygnał ciągły i mierzy sygnały powracające z rozpraszaczy w dowolnym miejscu i miejscu wzdłuż wiązki.Są one rozdzielane na średnią prędkość, którą można powiązać z prędkością przepływu w kanale w odpowiednich miejscach.
Odbiornik w instrumencie wykrywa odbite sygnały i sygnały te są analizowane przy użyciu technik cyfrowego przetwarzania sygnału.
Pomiar głębokości wody – ultradźwiękowy
Do pomiaru głębokości Ultraflow QSD 6537 wykorzystuje pomiar czasu przelotu (ToF).Polega to na przesłaniu impulsu sygnału ultradźwiękowego w górę na powierzchnię wody i zmierzeniu czasu potrzebnego, aby echo z powierzchni zostało odebrane przez przyrząd.Odległość (głębokość wody) jest proporcjonalna do czasu przejścia i prędkości dźwięku w wodzie (skorygowanej o temperaturę i gęstość).
Maksymalny ultradźwiękowy pomiar głębokości jest ograniczony do 5 m.
Pomiar głębokości wody – ciśnienie
Miejsca, w których woda zawiera duże ilości zanieczyszczeń lub pęcherzyków powietrza, mogą nie nadawać się do ultradźwiękowego pomiaru głębokości.Miejsca te lepiej nadają się do stosowania ciśnienia w celu określenia głębokości wody.
Pomiar głębokości oparty na ciśnieniu może mieć również zastosowanie w miejscach, gdzie przyrządu nie można umieścić na dnie kanału przepływowego lub nie można go zamontować poziomo.
Ultraflow QSD 6537 jest wyposażony w czujnik ciśnienia bezwzględnego 2 bary.Czujnik znajduje się na dolnej powierzchni przyrządu i wykorzystuje cyfrowy element wykrywający ciśnienie z kompensacją temperatury.
W przypadku stosowania czujników ciśnienia głębokościowego, zmiany ciśnienia atmosferycznego będą powodować błędy we wskazywanej głębokości.Koryguje się to poprzez odjęcie ciśnienia atmosferycznego od zmierzonego ciśnienia głębokościowego.Do tego potrzebny jest czujnik ciśnienia barometrycznego.W kalkulatorze DOF6000 wbudowany jest moduł kompensacji ciśnienia, który następnie automatycznie kompensuje zmiany ciśnienia atmosferycznego, zapewniając dokładny pomiar głębokości.Dzięki temu Ultraflow QSD 6537 może raportować rzeczywistą głębokość wody (ciśnienie) zamiast ciśnienia barometrycznego i słupa wody.
Temperatura
Do pomiaru temperatury wody służy półprzewodnikowy czujnik temperatury.Na prędkość dźwięku w wodzie i jej przewodność wpływa temperatura.Przyrząd wykorzystuje zmierzoną temperaturę do automatycznej kompensacji tej zmiany.
Przewodność elektryczna (EC)
Ultraflow QSD 6537 posiada możliwość pomiaru przewodności wody.Do wykonania pomiaru wykorzystywana jest liniowa konfiguracja czterech elektrod.Przez wodę przepływa niewielki prąd i mierzone jest napięcie wytworzone przez ten prąd.Przyrząd wykorzystuje te wartości do obliczenia surowej, nieskorygowanej przewodności.