一種新型超聲多普勒流量計探頭的設計
4 實驗與分析
超聲多普勒探頭安裝結構示意圖如圖5所示。管道外壁上開有與探頭大小匹配的卡槽,將發射與接收探頭沿直徑方向對稱的嵌人管壁外側的卡槽中,且收發射晶片以45°傾角面對著管道中液流的方向。用黃油、凡士林或硅膠黏合劑等將探頭表面與管道耦合,排除空氣的影響,提高超聲波的穿透能力,并固定使之不隨測試管道的振動及外界條件的改變而活動。探頭后端的數據傳輸線與測試處理電路板連接,進行數據運算處理并顯示。
應用此超聲波多普勒流量計探頭研究多相流的流量,以紊流模型為基礎,采用模型分析和實驗相結合的方法,對多相流進行總體積流量實時在線測量。
經試驗,本設計的超聲波換能器具有如下優點:
(1)功率小,使換能器發出的聲波不致引起被測流體流場形態的改變,同時又有足夠的強度和穩定性,使接收到的聲信號有最大的信噪比,并且有較好的時間穩定性和溫度穩定性;
(2)在被測流體流速一定的情況下,能獲得最大的多普勒頻移;
(3)在功率一定的情況下,有較大的聲能透射到流體中。
評論