多普勒超聲波流量計的探討  二十二

2．2．2流量方程

假設(shè)，超聲波流量計超聲波束與流體運動速度的夾角為口，超聲波傳播速度為c，流體中懸浮粒子與流體流速相同，均為U。在此前提下，我們推導(dǎo)多普勒頻移與流體流速之間的關(guān)系式。

當超聲波束在管軸線上遇到一顆固體例子，該粒子以速度u沿管軸線運動。對超聲波發(fā)射器而言，該粒子以速度U COSa離去，所以粒子收到的超聲波頻率龜應(yīng)低于發(fā)射的超聲波頻率矗，根據(jù)上節(jié)多普勒公式推導(dǎo)可知，這種情況可以看作是聲源不動，而觀察者在運動，故由公式(2．13)得到粒子所接收到的超聲波頻率。

固體粒子又將超聲波束散射給接收器，由于它以UCO$口的速度離開接收器，所以接收器收到的超聲波頻率f3又一次降低，這種情況可看作是聲源運動而觀察者靜止的情況，接收器收到的超聲波頻率與發(fā)射超聲波頻率之間的頻率差，由于超聲波的速度遠大于流體流速，由以上流量方程可知，當流量計、管道條件及被測介質(zhì)確定以后，多普勒頻移與體積流量成正比，所以測量出頻移量鱸就可以得到流體流量礦。

超聲波流量計