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技术支持

        天津求精科技发展有限公司的前身是天津市环发电子科技发展有限公司,该公司来?#20174;?#29616;在的创业环保公司(已经上市)。1997年经过改组在天津市新技术产业园区重新注册为现在的天津市求精科技发展有限公司,旨在继续研发生产推广作为国家给排水中心“九五”科技攻关项目的水工业关键设备之“LDZ系列超声波流量计”。
        不断研发创新超声波流量测量技术是本公司创业发展宗旨。1994年与?#26412;?#22823;学合作研发了国内第一台在线超声波多普勒流量计。1998年与天津大学合作研制出采用FPGA技术的超声波时差流量计。2006年率先在国内独立研发出采用TDC时间测量专业技术的第3代超声波时差流量计。经过十几年不断研究实践,经过三次升级换代,本公司已全面掌握了超声波流量测量的关键技术,并且在大量的现场实践中取得了各方面的测量经验,因此求精公司不仅能够为客户提供性能良好的产品,还能够为客户提供科学合理先进实用的设计方案,提高客户投?#24066;?#30410;。进步作出了应有的贡献。
超声多普勒法流量测量原理
         超声波流量计根据测量原理的不同,种类较多,大致可以分为以下几类:1.传播速度法(时差法、相位差法?#25512;?#24046;法)2.多普勒法3.相关法4.波束偏?#21697;?#31561;。但是目前最常采用的测量方法主要有两类:时差法和多普勒效应法。   
多普勒法
        多普勒法是一种利用声学多普勒效应进行流量测量的方法。它要求被测介质当中含有一定量的悬浮颗粒或气泡。多普勒效应是指:假定生源、观察者(超声换能器)与介质之间是相对运动的,在这?#26234;?#20917;下观察到的超声频率与生源的发射频率有所不同的声学现象。根据这一效应,当向流体中的悬浮粒子发射频率为f T的连续超声波时,假设被悬浮粒子所反射的超声波的频率为fR , f T与f R将服从多普?#23637;?#31995;。假设粒子的移动速度为u,超声束与粒子移动速度方向间夹角为θ,则ucosθ可以看作是生源的移动速度,如图1.3所示,


即体积流量也与多普勒频移△f有正比关系。
 
  注:在上面的推导?#26657;?#20551;定被测流体中悬浮颗粒的运动速度和流体的流速相同.
        目前,随着电子技术进步,多普勒原理已广?#27827;?#29992;在人们日常生活?#26657;?#22810;普勒测车速、多普勒血流等等,其科学的测量原理,越来越为人们所认识。
        在液体的流量检测方面,多普勒流量计适合于?#20999;?#21547;有悬浮物的液体或浆体测量。如图1.3   。 
超声时差法流量测量原理  
    超声流量计是通过检测流体流动时对超声束(或超声脉冲)的作用来测量体积流量的仪表。如果在现场配以温?#21462;?#21387;力仪表,经过密度补偿,还可以求得质量流量。当超声波在流动的介质中传播的时候,相对于固定的坐标系统而言(如管道中的管壁),其声波的某些声学特性与静止介质中的声特性是不同的,在其基础上又叠加上了流体的流速信息,因而根据超声波某些声学特性随流速的变化就可以求出介质的流速。


时差法  
         时差法就是通过测量超声波脉冲顺流传播和逆流传播的时间差来进行流量测量的方法,其基本原理如图1.1所示。在被测流体介质?#26657;?#23433;装在管道上的发射器T1和T2,一个顺流发射超声波,另一个逆流发射超声波,在与发射超声波换能器相同距离处,分别装有两个接收换能器R1和R2,这两组发射器与换能器组成了两个通道。当被测介质处于静止状态时,两个通道中的超声波速度是相同的两个接收换能器接收到的声信号没有任何差别。但是当流体流动的时候,情况就发生了变化:在顺流通道T1→ T2?#26657;?#30001;于叠加了流体的流速,超声波在声道上的顺流声速CTR1=c+u;同样,在逆流通道T2→R2?#26657;?#36870;流声速CTR2=c-u。其中C为声波在静止流体中的声速,u为被测流体的流速。这样,两个接收换能器所接收到的信号之间就产生了与流速有关的差别。假定声道(即发射换能器与接收换能器之间的实?#31034;?#31163;)长度为L,则超声波的?#22330;?#36870;流传播时间分别为: 


 
  在直管段长度较短的场合,由于上流侧对流动的影响,上述的测量方式就不十分适用了。在这?#26234;?#24418;下,有效的测量方式是增加测量线,也就是增加超声波传播的途径,例如,像图(4)所表示的,在垂直相交的二轴上测量流速,取平均值。随着测量线数目的增加测量精度也能提高,一般认为有四条测量线也就足够了。也提出图(5)所示配置多测量线的方案,但用这种方式时,穿过外壁地很困难的(甚至是不可能的),安装超声波收发器的测量管的构造也复杂。


二合一法 
        鉴于多普勒法和时差法的局限性,本公司研发出新?#25237;?#21512;一超声波流量计,以适应测量介质不稳定的场合,是一?#20013;?#22411;全介质流量计。目前国外发达国家也在进行该技术的研究。 
        目前国内外在市场上超声波流量计按测量原理分为两种,?#35789;?#24046;法(包括频差法、相位差法)和多普勒法。前者适合测量比较干净的液体,后者则适合测量含有杂质的液体。本实用新型的特点是利用现代电子技术和智能化技术,将上述两种方法设计成一体化新型双功能超声波流量计,使之既能测量净水,也能测量脏水,大大提高了超声波流量计的实用性。

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