超聲波熱量表的推導(dǎo)計(jì)算公式
2022-08-30標(biāo)簽：超聲波熱量表
超聲波熱量表是由流量傳感器、微處理器和配對(duì)溫度傳感器及顯示和通信等幾部分組成的。配對(duì)溫度傳感器用于測(cè)量水溫，超聲波流量傳感器用于測(cè)量流過的流體體積。
其中，超聲波流量傳感器及微處理器組成的流量測(cè)量系統(tǒng)，是超聲波熱量表的核心。微處理器相當(dāng)于是超聲波熱量表的“大腦”，不論是對(duì)流量信號(hào)、溫度信號(hào)進(jìn)行積分運(yùn)算，還是對(duì)整個(gè)測(cè)量過程進(jìn)行時(shí)序控制，都是微處理器的功勞。
超聲波熱量表的工作原理和推導(dǎo)計(jì)算公式
以時(shí)差法測(cè)量為例子，一般測(cè)量時(shí)用一對(duì)超聲波換能器直接安裝在管段通道兩端，管道內(nèi)反射柱鏡面成45°角固定于管道中軸線，管段的內(nèi)直徑為D，超聲波行走的路徑長(zhǎng)度為L(zhǎng)總（L總=D/2+L+D/2）。超聲波在靜態(tài)水中傳播速度為c，水流速度為V0，順流傳播時(shí)間為t1，逆流傳播時(shí)間為t2，所以有：
由于在實(shí)際中c?V0，可以得到：
在實(shí)際中，我們需要對(duì)V乘以修正系數(shù)K進(jìn)行修正。液體流速在管道中的實(shí)際流場(chǎng)可分為層流、過度流和紊流，而這三種流場(chǎng)的狀態(tài)是由雷諾數(shù)決定的。雷諾數(shù)Re的計(jì)算公式為：
液體的動(dòng)力黏滯系數(shù)μ和液體的密度ρ還與管道中液體的壓力和液體的溫度有關(guān)，在已知管道中液體的壓力和液體的溫度后，便可通過查表獲得液體的動(dòng)力黏滯系數(shù)μ和液體的密度ρ，因此修正系數(shù)K的大小也必須由雷諾數(shù)Re決定。
超聲波熱量表上的液晶屏主要用于顯示數(shù)據(jù)，不少超聲波熱量表可選擇配備通信模塊與遠(yuǎn)程抄表設(shè)備，進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
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