Princip for transittid
Måleprincip:
Princippet om transittidskorrelation udnytter det faktum, at et ultralydssignals flyvetid påvirkes af bærermediets strømningshastighed. Ligesom en svømmer, der arbejder sig over en strømmende flod, bevæger et ultralydssignal sig langsommere opstrøms end nedstrøms.
VoresTF1100 ultralydsflowmålerearbejde efter dette transittidsprincip:
Vf = Kdt/TL
Hvor:
VcFlow-hastighed
K: Konstant
dt: Forskel i flyvetid
TL: Gennemsnitlig transittid
Når flowmåleren fungerer, sender og modtager de to transducere ultralydsignaler forstærket af multistråler, der først bevæger sig nedstrøms og derefter opstrøms. Da ultralyd bevæger sig hurtigere nedstrøms end opstrøms, vil der være en forskel i flyvetiden (dt). Når strømmen er stille, er tidsforskellen (dt) nul. Så længe vi kender flyvetiden både nedstrøms og opstrøms, kan vi derfor beregne tidsforskellen og derefter strømningshastigheden (Vf) via følgende formel.
V-metoden
W-metoden
Z-metoden
Doppler-driftsprincip
DeDF6100Serieflowmåleren fungerer ved at udsende en ultralydslyd fra sin transmitterende transducer. Lyden vil blive reflekteret af nyttige soniske reflektorer, der er ophængt i væsken og optaget af den modtagende transducer. Hvis de soniske reflektorer bevæger sig inden for lydtransmissionsbanen, vil lydbølger blive reflekteret med en frekvens, der er forskudt (Doppler-frekvens) fra den transmitterede frekvens. Frekvensforskydningen vil være direkte relateret til hastigheden af den bevægelige partikel eller boble. Denne frekvensforskydning fortolkes af instrumentet og konverteres til forskellige brugerdefinerede måleenheder.
Der skal være nogle partikler, der er store nok til at forårsage longitudinel refleksion - partikler større end 100 mikron.
Ved installation af transducerne skal installationsstedet have tilstrækkelig lige rørlængde opstrøms og nedstrøms. Normalt skal opstrøms have en lige rørlængde på 10D, og nedstrøms har en lige rørlængde på 5D, hvor D er rørdiameteren.
Arealhastighedens funktionsprincip
DOF6000Serielle åbne kanalflowmålere bruger kontinuerlig Doppler til at detektere vandhastigheden. Et ultralydssignal transmitteres til vandstrømmen, og ekkoer (refleksioner) returneret fra partikler, der er suspenderet i vandstrømmen, modtages og analyseres for at udtrække Doppler-forskydningen (hastigheden). Transmissionen er kontinuerlig og samtidig med modtagelse af det returnerede signal.
Under en målecyklus udsender Ultraflow QSD 6537 et kontinuerligt signal og måler signaler, der returneres fra spredere overalt langs strålen. Disse opløses til en gennemsnitshastighed, der kan relateres til en kanalstrømningshastighed på passende steder.
Modtageren i instrumentet registrerer reflekterede signaler, og disse signaler analyseres ved hjælp af digitale signalbehandlingsteknikker.
Vanddybdemåling – Ultralyd
Til dybdemåling bruger Ultraflow QSD 6537 Time-of-Flight (ToF) Ranging. Dette involverer at sende et ultralydssignal opad til vandoverfladen og måle den tid, det tager for instrumentet at modtage ekkoet fra overfladen. Afstanden (vanddybden) er proportional med transittiden og lydens hastighed i vand (korrigeret for temperatur og densitet).
Den maksimale ultralydsdybdemåling er begrænset til 5 m.
Vanddybdemåling – Tryk
Steder, hvor vandet indeholder store mængder snavs eller luftbobler, er muligvis ikke egnede til ultralydsdybdemåling. Disse steder er bedre egnede til at bruge tryk til at bestemme vanddybden.
Trykbaseret dybdemåling kan også være anvendelig på steder, hvor instrumentet ikke kan placeres på gulvet i strømningskanalen, eller hvor det ikke kan monteres vandret.
Ultraflow QSD 6537 er udstyret med en 2 bar absolut tryksensor. Sensoren er placeret på instrumentets underside og anvender et temperaturkompenseret digitalt trykfølerelement.
Hvor der anvendes dybdetryksensorer, vil variationen i det atmosfæriske tryk forårsage fejl i den angivne dybde. Dette korrigeres ved at trække det atmosfæriske tryk fra det målte dybdetryk. En barometrisk tryksensor er nødvendig for at gøre dette. Et trykkompensationsmodul er indbygget i DOF6000-beregneren, som derefter automatisk kompenserer for variationerne i det atmosfæriske tryk, hvilket sikrer en nøjagtig dybdemåling. Dette gør det muligt for Ultraflow QSD 6537 at rapportere den faktiske vanddybde (tryk) i stedet for barometrisk tryk plus vandsøjle.
Temperatur
En faststoftemperatursensor bruges til at måle vandtemperaturen. Lydens hastighed i vand og dens ledningsevne påvirkes af temperaturen. Instrumentet bruger den målte temperatur til automatisk at kompensere for denne variation.
Elektrisk ledningsevne (EC)
Ultraflow QSD 6537 er udstyret med kapacitet til at måle vandets ledningsevne. En lineær fire-elektrodekonfiguration bruges til at udføre målingen. En lille strøm føres gennem vandet, og den spænding, der udvikles af denne strøm, måles. Instrumentet bruger disse værdier til at beregne den rå, ukorrigerede ledningsevne.