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测量污水流量的流量计之超声波流量计应用在城市污水处理厂

来源:未知 最后更新:2021-08-24 09:13:26
关于超声波流量计应用在城市污水处理厂,下面小编 给大家浅析一下,供大家参考,希望对大家的工作和学习有所帮助。
1.1的组成
非接触式超声波测量系统由两部分组成:超声波信号换能器和远程电子发射器。换能器发射一系列连续的超声波并接收来自被检测液体或固体表面的反射回波。信号由变送器中的微处理器进一步处理,数据以数字方式显示为 LCD。
 
(1)声波是一种机械波,声波的频率大于2×104Hz人耳听不见超声波频率。其波长L、频率F和速度C的关系为L=c/f
(2)超声波的反射和折射
当声波传播到两种介质的界面时,一部分能返回到原来的介质中,称为反射波,另一部分能量继续通过介质表面传播到另一介质表面,称为折射波。
反射规律:新浪/新浪'==C1/C2
其中,入射角A,入射波速度C1,反射角A',反射波速度C2。
折射定律:a的正弦/b==C1/C2的正弦
其中,入射角A、折射角B、C1为第一介质的波速,C2为第二介质的波速。
 
1.2 超声波流量计的特点
超声波的特点是频率高、波长短、绕射小、方向性好。可以称为射线和定向传播。在液体中,固体衰减小,穿透力大,遇到杂质或界面会有明显反射。利用超声波的这些显着特性,超声波传感器被广泛应用于许多科学领域,即工业生产。
 
1.3 超声波换能器
超声波换能器又称超声波探头,是一种实现电能和声能相互转换的装置。在超声波检测技术中,超声波换能器是将超声波信号转换为电信号并再次接收的仪器。用于检测的超声波换能器有很多种,如压电式、磁致伸缩式、电磁式、振动板式、弹性表面波式等。在检测技术中,主要采用压电式。
 
1.4 优缺点简析
优点:
 
◆ 可进行非接触式测量;
◆ 无流阻测量,无压力损失;
◆ 非导电液体的测量是对电磁流量计的补充,不妨碍测量。
◆ 超声波液位计的最大优点是无需切断管道,可进行无障碍物流量测量,是真正的不与介质接触的流量计。
 
缺点:
◆ 传输时间只能用于清洗液体和气体;多普勒法只能用于测量含有定量悬浮颗粒和气泡的液体。
◆ 多普勒法精度不高。
 
2 应用
超声波测量是一种通过测量物体水平来测量容器存储的方法。超声波传感器从上方向材料表面发送超声波脉冲,并接收从表面反射的回波。它测量超声波的传播时间并计算到反射面的距离。
传播时间是超声波传感器与物体水平面之间距离的直观维度。声波的传播距离是传播时间和声速的乘积。如果已知超声波传感器的位置,则可以转换液位(和储量)。空气中的声速变化很大,因此如果用于空气以外的气体,声学传感器需要进行温度补偿和相应的校准。
 
3.1 测量流量
污水处理厂的流量计按安装方式只有管道和明渠两种。
明渠超声波流量计是污水处理厂中广泛使用的一种流量计。因此,我们这里只对明渠流量计简单说明明渠内液体的流量与槽上某处的液位有一定的关系,即:Q=Kbhm式中,Q为流量,K为流量系数,B为屏障宽度,h为液面高度,m为指标。
对于某种形状的罐体,K、B、M的值是固定的,所以只要测量液位H就可以计算出流量。由此可见,用于明渠流量测量的超声波流量计实际上是在测量液位。
 
3.2 测量液位
超声波液位计因其非接触式测量、高精度和低维护量而在污水处理厂得到广泛应用。

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