基于超声波测量原理——JUMO流量传感器技术

JUMO超声波流量计

被评为2022年度******产品

JUMO的流量测量传感器技术可以根据不同的测量原理工作。这篇文章解释了超声波如何用于测量流量在新开发的传感器技术领域。

什么是超声波？

声音在压力和密度波动在介质中的传播。超声波的频谱

>20000 Hz，人类听不见。

多普勒效应是用于测量流量方法的一个例子。你可以在日常生活中观察到这种效果。

例如，对于静止的观察者来说，接近车辆（如警报器）发出的噪音比离开车辆发出的噪音更大。这是因为声波对应于具有相应波长的正弦波，接近车辆产生的声音波长沿车辆在正弦波全波范围内行驶的距离减小。因此，频率增加，噪音听起来更大。对于观察者来说，离开车辆的声音到达相应较低的频率，波长增加。

在使用多普勒效应的流量计中，声音逆着流动方向投射到测量介质中的反射物体上，从而测量反射声音的频率。反射声波的频率随流速的增加而增加。测量只能在含有颗粒或气泡的液体中进行。

JUMO flowTRANS US W01

新的JUMO flowTRANS US W01和W02根据传输时间原理工作。在这里，我们也可以使用日常生活中的一个例子：想象一个人在移动的人行道上以设定的速度移动（例如机场使用的人行道）。如果他们沿着走道的行进方向行走，那么此人到达走道末端的速度将快于他们逆着走道行进的速度。如果人员以设定速度移动，则可根据两次之间的差异确定走道的速度。

根据传输时间法进行流量测量2

超声波测量原理

该原理在新型流量计中的应用如下：两个传感器（A 和B）根据压电效应工作，交替发送和接收超声波。在此过程中，晶体将电能转换为机械能，反之亦然。在测量介质流动方向传播的声波比在相反方向传播的声波传播得更快。计算传输时间的差异。差值越大，介质的流速越高。

确定传输时间差3

T沿流动方向移动，声音在时间t1后到达传感器B。时间t2经过，直到声音逆流向到达传感器A。时间差是测量流速的单位。

声波穿过整个导体横截面。然而，即使采用这种方法，也必须考虑弯管前后的入口和出口段、管道延伸 段、管道缩减段等。

测量原理对测量介质要求不高：固体比例不得过高(≤5 % vol.)，允许的气泡比例有限。测量介质不需要***小电导率 (≤ 1 % vol.)，因此也可以测定高纯度水的流量。

测量原理可用于液体和气体介质。JUMO flowTRANS US W01和W02系列仅测量液体流量。