Tranzitidő működési elve
A mérés elve:
Az áthaladási idő korrelációs elve azt a tényt használja ki, hogy az ultrahangos jel terjedési idejét befolyásolja a vivőközeg áramlási sebessége. Ahogy egy úszó átkel egy folyón, az ultrahangos jel lassabban halad felfelé, mint lefelé.
A miénkTF1100 ultrahangos áramlásmérőka tranzitidő-elv szerint működik:
Vf = Kdt/TL
Ahol:
VcÁramlási sebesség
K: Állandó
dt: Repülési időbeli különbség
TL: Átlagos átfutási idő
Amikor az áramlásmérő működik, a két jelátalakító ultrahangos jeleket küld és vesz, amelyeket többnyalábos erősítés követ, és amelyek először lefelé, majd felfelé terjednek. Mivel az ultrahang gyorsabban terjed lefelé, mint felfelé, áramlási időkülönbség (dt) lesz. Amikor az áramlás nyugalmi, az időkülönbség (dt) nulla. Ezért, amennyiben ismerjük a lefelé és felfelé irányuló áramlási időt, a következő képlettel kiszámíthatjuk az időkülönbséget, majd az áramlási sebességet (Vf).
V-módszer
W-módszer
Z-módszer
Doppler működési elve
ADF6100A soros áramlásmérő úgy működik, hogy ultrahangos hangot bocsát ki az adó átalakítójából, amelyet a folyadékban felfüggesztett hasznos hangvisszaverők vernek vissza, és a vevő átalakító rögzíti. Ha a hangvisszaverők a hangátviteli útvonalon belül mozognak, a hanghullámok az átvitt frekvenciához képest eltolt frekvencián (Doppler-frekvencia) verődnek vissza. A frekvenciaeltolódás közvetlenül összefügg a mozgó részecske vagy buborék sebességével. Ezt a frekvenciaeltolódást a műszer értelmezi, és különböző, felhasználó által meghatározott mértékegységekbe konvertálja.
Kellenek olyan részecskék, amelyek elég nagyok ahhoz, hogy hosszirányú visszaverődést okozzanak - 100 mikronnál nagyobb részecskék.
A jelátalakítók telepítésekor a telepítési helyen elegendő egyenes csőhossznak kell lennie a folyásiránnyal szemben és a folyásiránnyal szemben is. Általában a folyásiránnyal szemben 10D, a folyásiránnyal szemben pedig 5D egyenes csőhossz szükséges, ahol D a csőátmérő.
A területi sebesség működési elve
DOF6000A soros, nyitott csatornás áramlásmérők folyamatos Doppler-elmosódást alkalmaznak a víz sebességének mérésére, egy ultrahangos jelet juttatnak a víz áramlásába, és a vízben lebegő részecskékről visszaverődő visszhangokat (reflexiókat) veszik és elemzik a Doppler-eltolódás (sebesség) kinyerése érdekében. Az átvitel folyamatos és egyidejű a visszavert jel vételével.
Egy mérési ciklus alatt az Ultraflow QSD 6537 folyamatos jelet bocsát ki, és méri a sugár mentén bárhol és mindenhol elhelyezkedő szóróforrásokból visszaverődő jeleket. Ezeket egy átlagsebességre bontja fel, amely megfelelő helyeken összefüggésbe hozható a csatorna áramlási sebességével.
A műszerben található vevő érzékeli a visszavert jeleket, és ezeket a jeleket digitális jelfeldolgozási technikákkal elemzi.
Vízmélységmérés – Ultrahangos
A mélységméréshez az Ultraflow QSD 6537 repülési idő (ToF) mérést használ. Ez magában foglalja egy ultrahangos jellöket felfelé küldését a víz felszínére, és annak az időnek a mérését, amely alatt a műszer a felszínről érkező visszhangot veszi. A távolság (vízmélység) arányos az áthaladási idővel és a vízben lévő hangsebességgel (a hőmérsékletre és a sűrűségre korrigálva).
Az ultrahangos mélységmérés maximálisan 5 méterig terjedhet.
Vízmélységmérés – Nyomás
Azok a helyek, ahol a víz nagy mennyiségű törmeléket vagy légbuborékot tartalmaz, alkalmatlanok lehetnek az ultrahangos mélységmérésre. Ezek a helyek jobban alkalmasak a vízmélység meghatározásához nyomás segítségével.
A nyomásalapú mélységmérés olyan helyeken is alkalmazható, ahol a műszer nem helyezhető el az áramlási csatorna alján, vagy nem szerelhető fel vízszintesen.
Az Ultraflow QSD 6537 egy 2 bar-os abszolút nyomásérzékelővel van felszerelve. Az érzékelő a műszer alján található, és egy hőmérséklet-kompenzált digitális nyomásérzékelő elemet használ.
Mélységnyomás-érzékelők használata esetén a légköri nyomásváltozás hibákat okozhat a kijelzett mélységben. Ezt úgy korrigálják, hogy a légköri nyomást kivonják a mért mélységi nyomásból. Ehhez barometrikus nyomásérzékelőre van szükség. A DOF6000 kalkulátorba egy nyomáskompenzációs modult építettek be, amely ezután automatikusan kompenzálja a légköri nyomásváltozásokat, biztosítva a pontos mélységmérést. Ez lehetővé teszi az Ultraflow QSD 6537 számára, hogy a tényleges vízmélységet (nyomást) jelentse a barometrikus nyomás és a vízoszlop összege helyett.
Hőmérséklet
Egy szilárdtest hőmérséklet-érzékelőt használnak a víz hőmérsékletének mérésére. A hang sebességét a vízben és a vezetőképességét a hőmérséklet befolyásolja. A műszer a mért hőmérséklet alapján automatikusan kompenzálja ezt az ingadozást.
Elektromos vezetőképesség (EC)
Az Ultraflow QSD 6537 képes mérni a víz vezetőképességét. A méréshez egy lineáris négyelektródás konfigurációt használnak. Egy kis áramot vezetnek át a vízen, és megmérik az áram által létrehozott feszültséget. A műszer ezeket az értékeket használja a nyers, korrigálatlan vezetőképesség kiszámításához.