Zasada działania czasu tranzytowego
Zasada pomiaru:
Zasada korelacji czasowo-przejściowej wykorzystuje fakt, że na czas przelotu sygnału ultradźwiękowego wpływa prędkość przepływu medium nośnego. Podobnie jak pływak pokonujący płynącą rzekę, sygnał ultradźwiękowy porusza się wolniej w górę rzeki niż w dół.
NaszPrzepływomierze ultradźwiękowe TF1100praca zgodnie z zasadą czasu tranzytu:
Vf = Kdt/TL
Gdzie:
Prędkość przepływu VcFlow
K: Stała
dt: Różnica w czasie lotu
TL: Średni czas tranzytu
Podczas pracy przepływomierza, dwa przetworniki przesyłają i odbierają sygnały ultradźwiękowe wzmacniane przez wielowiązkę, która przemieszcza się najpierw w dół, a następnie w górę. Ponieważ ultradźwięki przemieszczają się szybciej w dół niż w górę, występuje różnica czasu przelotu (dt). Gdy przepływ jest nieruchomy, różnica czasu (dt) wynosi zero. Dlatego, znając czas przelotu zarówno w dół, jak i w górę, możemy obliczyć różnicę czasu, a następnie prędkość przepływu (Vf) za pomocą poniższego wzoru.
Metoda V
Metoda W
Metoda Z
Zasada działania Dopplera
TenDF6100Przepływomierz szeregowy działa poprzez transmisję dźwięku ultradźwiękowego z przetwornika nadawczego. Dźwięk odbija się od reflektorów dźwiękowych zawieszonych w cieczy i jest rejestrowany przez przetwornik odbiorczy. Jeśli reflektory dźwiękowe poruszają się w obrębie ścieżki transmisji dźwięku, fale dźwiękowe odbijają się z częstotliwością przesuniętą (częstotliwość Dopplera) w stosunku do częstotliwości nadawanej. Zmiana częstotliwości jest bezpośrednio związana z prędkością poruszającej się cząstki lub pęcherzyka. Ta zmiana częstotliwości jest interpretowana przez przyrząd i konwertowana na różne, zdefiniowane przez użytkownika jednostki miary.
Muszą występować pewne cząsteczki na tyle duże, aby spowodować odbicie podłużne - cząsteczki większe niż 100 mikronów.
Podczas instalacji przetworników, miejsce instalacji musi mieć wystarczająco długi odcinek rury wlotowej i wylotowej. Zazwyczaj odcinek wlotowy wymaga 10D, a odcinek wylotowy 5D, gdzie D to średnica rury.
Zasada działania prędkości powierzchniowej
DOF6000Przepływomierz z otwartym kanałem wykorzystuje ciągły tryb Dopplera do pomiaru prędkości wody. Sygnał ultradźwiękowy jest przesyłany do strumienia wody, a echa (odbicia) od cząsteczek zawieszonych w wodzie są odbierane i analizowane w celu wykrycia przesunięcia Dopplera (prędkości). Transmisja jest ciągła i jednoczesna z odbiorem sygnału zwrotnego.
Podczas cyklu pomiarowego Ultraflow QSD 6537 emituje sygnał ciągły i mierzy sygnały powracające z rozpraszaczy w dowolnym 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, a następnie analizuje je przy użyciu technik cyfrowego przetwarzania sygnałów.
Pomiar głębokości wody – ultradźwiękowy
Do pomiaru głębokości Ultraflow QSD 6537 wykorzystuje metodę pomiaru czasu przelotu (ToF). Polega ona na wysłaniu impulsu sygnału ultradźwiękowego w górę, na powierzchnię wody, i zmierzeniu czasu, po którym echo odbite od powierzchni zostanie odebrane przez instrument. Odległość (głębokość wody) jest proporcjonalna do czasu przejścia i prędkości dźwięku w wodzie (skorygowanej o temperaturę i gęstość).
Maksymalny pomiar głębokości za pomocą ultradźwięków ograniczony jest do 5m.
Pomiar głębokości wody – ciśnienie
Miejsca, w których woda zawiera dużą ilość zanieczyszczeń lub pęcherzyków powietrza, mogą nie być odpowiednie do ultradźwiękowego pomiaru głębokości. W takich miejscach lepiej jest użyć ciśnienia do określenia głębokości wody.
Pomiar głębokości oparty na ciśnieniu można również stosować w miejscach, w których nie można umieścić urządzenia na dnie kanału przepływowego lub zamontować go poziomo.
Ultraflow QSD 6537 jest wyposażony w czujnik ciśnienia bezwzględnego 2 bary. Czujnik znajduje się na spodzie urządzenia i wykorzystuje cyfrowy element pomiarowy ciśnienia z kompensacją temperatury.
W przypadku stosowania czujników ciśnienia głębokościowego, wahania ciśnienia atmosferycznego powodują błędy wskazań głębokości. Koryguje się to poprzez odjęcie ciśnienia atmosferycznego od zmierzonego ciśnienia głębokości. Do tego celu wymagany jest czujnik ciśnienia barometrycznego. W kalkulatorze DOF6000 wbudowany jest moduł kompensacji ciśnienia, który automatycznie kompensuje wahania ciśnienia atmosferycznego, zapewniając dokładny pomiar głębokości. Dzięki temu Ultraflow QSD 6537 podaje rzeczywistą głębokość wody (ciśnienie) zamiast ciśnienia barometrycznego powiększonego o wysokość słupa wody.
Temperatura
Do pomiaru temperatury wody używany jest półprzewodnikowy czujnik temperatury. Prędkość dźwięku w wodzie i jej przewodność zależą od temperatury. Przyrząd wykorzystuje zmierzoną temperaturę do automatycznej kompensacji tych wahań.
Przewodność elektryczna (EC)
Ultraflow QSD 6537 jest wyposażony w funkcję pomiaru przewodności wody. Pomiar wykonywany jest w liniowej konfiguracji czterech elektrod. Przez wodę przepływa niewielki prąd, a następnie mierzone jest napięcie generowane przez ten prąd. Przyrząd wykorzystuje te wartości do obliczenia surowej, niekorygowanej przewodności.