Dull gwahaniaeth amser - egwyddor gweithio mesurydd llif ultrasonic
Amser{0}}o-dechnoleg mesur llif nwy ultrasonic hedfan, sy'n rhan allweddol o'regwyddor gweithio mesurydd llif ultrasonic, yn cyfrifo'r cyflymder echelinol cyfartalog Vz ar hyd yr awyren a ffurfiwyd gan y sianel sain a'r echelin trwy fesur y gwahaniaeth yn yr amser sydd ei angen i donnau ultrasonic ymledu i gyfeiriadau cyfrwng nwy i lawr yr afon ac i fyny'r afon.
Mae'r amser a gymerir i donnau ultrasonic deithio i'r cyfeiriad i lawr yr afon ac i fyny'r afon yn wahanol. Yr amser i lawr yr afon a'r amser gwrthdroi yw:
Heb ystyried dylanwad yr amgylchedd pibellau mewnol ar gyflymder sain, yr ardal-haaliad cyflymder llif cyfartalog yw:
Vs=L / (2cosφ) · (tU - tD) / (tD · tU) (2.4)
Trwy fesur yr amser cludo tonnau ultrasonic i lawr yr afon tD ac amser cludo tonnau ultrasonic i fyny'r afon tU, gellir cyfrifo'r gwahaniaeth amser rhwng amseroedd cludo tonnau ultrasonic i fyny'r afon ac i lawr yr afon:
Δt=tU - tD (2.5)
Gan ddefnyddio'r dull teithio-amser, gellir mesur yr ardal-cyflymder llif cyfartalog ar hyd un llwybr acwstig. Yn seiliedig ar ddosraniad cyflymder y gwahanol lwybrau acwstig, gellir defnyddio algorithmau cyfatebol i gyfrifo'r cyflymder llif cyfartalog ar draws yr adran groes- gyfan. Gelwir y cyflymder llif hwn hefyd yn swmp-cyflymder llif cyfartalog V.
Trwy fesur y gwahaniaeth amser rhwng amseroedd cludo tonnau ultrasonic i fyny'r afon ac i lawr yr afon a chyfrifo cyflymder llif cyfartalog (cyflymder swmp) V yr hylif y tu mewn i'r bibell, gelwir y dull mesur llif hwn yn ddull mesur llif ultrasonic amser tramwy. Gelwir mesuryddion llif sy'n defnyddio'r dull mesur llif uwchsonig amser tramwy i fesur cyfradd llif cyfeintiol yr hylif y tu mewn i bibellau yn fesuryddion llif ultrasonic amser tramwy.
Y berthynas rhwng y llwybr-cyflymder llif cyfartalog a fesurir gan y mesurydd llif ultrasonic amser tramwy a'r swmp-cyflymder llif cyfartalog y tu mewn i'r bibell yw:
K=V / Vs (2.6)
Lle gelwir K yn ffactor cywiro cyflymder. Mae'r ffactor cywiro cyflymder yn deillio o fodel mathemategol proffil dosbarthu cyflymder trwy adran mesur y mesurydd llif.
Yn seiliedig ar yr amodau llif nwy y tu mewn i'r bibell, gellir deillio'r ffactor cywiro cyflymder. O hafaliadau (2.4) a (2.6), gellir cael y swmp-cyflymder llif nwy cyfartalog y tu mewn i'r bibell:
V=KVs (2.7)
Trosi i gyfradd llif cyfeintiol trwy hafaliad (2.7):
qv=AV (2.8)
Lle A yw arwynebedd traws-adrannol y bibell.
Ar ôl iawndal pwysau a thymheredd ar gyfer cyfradd llif cyfeintiol, gellir cael y gyfradd llif màs:
qm=ρ0 · (P / P0) · (T0 / T) · (1 / Z) · qv (2.9)
Lle Z yw'r ffactor cywasgu nwy; P0 a P yw'r paramedrau pwysau o dan amodau safonol ac amodau gwirioneddol yn y drefn honno; T0 a T yw'r gwerthoedd tymheredd o dan amodau safonol ac amodau gwirioneddol yn y drefn honno; ρ0 yw dwysedd y cyfrwng nwy o dan amodau safonol.
Ar ôl cael y cyflymder llif, gellir cyfrifo'r gyfradd llif trwy bibell â diamedr penodol o fewn cyfnod amser penodol. Y gyfradd llif F drwy'r bibell o fewn 1 awr yw:
F=(3.6 × 10³ × π × V × D²) / 4=3.6 × 10³ × π × D³ × (1/tD - 1/tU) × 1/sin(2φ) (2.10)
