Kaedah perbezaan masa –prinsip kerja meter aliran ultrasonik
Masa-teknologi pengukuran aliran gas ultrasonik-penerbangan, yang merupakan bahagian penting dalamprinsip kerja meter aliran ultrasonik, mengira halaju purata paksi Vz di sepanjang satah yang dibentuk oleh saluran bunyi dan paksi dengan mengukur perbezaan dalam masa yang diperlukan untuk gelombang ultrasonik merambat dalam arah hiliran dan hulu bagi medium gas.
Masa yang diambil untuk gelombang ultrasonik bergerak dalam arah hilir dan hulu adalah berbeza. Masa hiliran dan masa pembalikan ialah:
Tanpa mengambil kira pengaruh persekitaran paip dalaman pada halaju bunyi, kawasan-persamaan halaju aliran purata ialah:
Lwn=L / (2cosφ) · (tU - tD) / (tD · tU) (2.4)
Dengan mengukur masa transit gelombang ultrasonik hiliran tD dan masa transit gelombang ultrasonik hulu tU, perbezaan masa antara masa transit gelombang ultrasonik huluan dan hiliran boleh dikira:
Δt=tU - tD (2.5)
Menggunakan kaedah masa-transit, kawasan-purata halaju aliran sepanjang satu laluan akustik boleh diukur. Berdasarkan taburan halaju laluan akustik yang berbeza, algoritma yang sepadan boleh digunakan untuk mengira halaju aliran purata merentas keseluruhan-bahagian. Halaju aliran ini juga dipanggil pukal-halaju aliran purata V.
Dengan mengukur perbezaan masa antara masa transit gelombang ultrasonik hulu dan hiliran dan mengira halaju aliran purata (halaju pukal) V bendalir di dalam paip, kaedah pengukuran aliran ini dipanggil kaedah pengukuran aliran ultrasonik masa-masa. Meter aliran yang menggunakan kaedah pengukuran aliran ultrasonik masa transit-untuk mengukur kadar aliran isipadu cecair di dalam paip dipanggil meter aliran ultrasonik masa transit-.
Hubungan antara laluan-purata halaju aliran yang diukur oleh-masa transit meter aliran ultrasonik dan-purata halaju aliran di dalam paip ialah:
K=V / Vs (2.6)
Di mana K dipanggil faktor pembetulan halaju. Faktor pembetulan halaju diperoleh daripada model matematik profil taburan halaju melalui bahagian ukuran meter aliran.
Berdasarkan keadaan aliran gas di dalam paip, faktor pembetulan halaju boleh diperolehi. Daripada persamaan (2.4) dan (2.6), pukal-purata halaju aliran gas di dalam paip boleh diperolehi:
V=KV (2.7)
Menukar kepada kadar aliran isipadu melalui persamaan (2.7):
qv=AV (2.8)
Di mana A ialah -luas keratan rentas paip.
Selepas pampasan tekanan dan suhu untuk kadar aliran isipadu, kadar aliran jisim boleh diperolehi:
qm=ρ0 · (P / P0) · (T0 / T) · (1 / Z) · qv (2.9)
Di mana Z ialah faktor kebolehmampatan gas; P0 dan P ialah parameter tekanan di bawah keadaan standard dan keadaan sebenar masing-masing; T0 dan T ialah nilai suhu di bawah keadaan standard dan keadaan sebenar masing-masing; ρ0 ialah ketumpatan medium gas di bawah keadaan piawai.
Selepas mendapat halaju aliran, kadar aliran melalui paip diameter tertentu dalam tempoh masa tertentu boleh dikira. Kadar aliran F melalui paip dalam masa 1 jam ialah:
F=(3.6 × 10³ × π × V × D²) / 4=3.6 × 10³ × π × D³ × (1/tD - 1/tU) × 1/sin(2φ) (2.10)
