Принцип действия ультразвукового расходомера времяимпульсного типа

Времяимпульсный ультразвуковой расходомер: Ультразвуковые пьезопреобразователи 1 и 2,установленные на трубопроводе, работающие попеременно в режиме приемник-излучатель, связаны высокочастотным кабелем РК-50 Ом с платой обработки аналогового сигнала, обеспечивающей посылку возбуждающих импульсов на пьезопреобразователь, работающий в режиме излучателя, и прием (усиление и детектирование) слабых сигналов от пьезопреобразователя, работающего в режиме приемника. По полученным сигналам с ультразвуковых пьезопреобразователей замеряется и рассчитывается время прохождения сигнала от одного датчика к другому. Время прохождения ультразвукового сигнала от датчика 2 до датчика 1 t_d меньше, чем от датчика 1 до датчика 2 t_u. Разница времен определяет скорость движения жидкости. Скорость распространения ультразвукового сигнала в жидкости, заполняющей трубопровод, представляет собой сумму скоростей ультразвука в неподвижной среде и скорости потока среды V в проекции на рассматриваемое направление распространения ультразвука.

Времена t_d и t_u могут быть представлены в виде:

где c скорость звука в жидкости, V скорость потока жидкости, L расстояние между датчиками и угол между направлением потока и линией между датчиками.

Разница t_d и t_u это

где X проекция пути на трубопровод (X = L cos).

Поскольку скорость V многократно меньше c, можно представить, . И мы имеем

или,

Поскольку скорость звука c зависит от температуры и других факторов. Выведем выражение для c в зависимости от t_d и t_u :

Скорость звука c теперь

Теперь скорость звука выражается функцией от (L, X) и измеренными временами t_u и t_d.

Текущую формулу очень точно можно представить:

Скорость потока жидкости в ультразвуковом расходомере теперь: