超聲波流量計流量檢測技術(shù)的探討  十五

可以證明，超聲射線在流動流體中的任一點的折射角成可以寫成下式：

上式說明，超聲波射線在流動流體中的軌跡應(yīng)為一條曲線，即如圖2．5中的曲線

P∥，在點P和點曰‘處，由于“=o所以風(fēng)印，而在，暑0處，由于村％，所以氏哦．曲線軌跡P∥與直線軌跡P坷在幾何路徑上相差很小，即點口’相對于點口的偏移很小。

當(dāng)管徑D為300硼時，這個偏移(君．穢)還不到一個毫米。這樣可以認(rèn)為，點艿’的出射角與點B的出射角相等，即仍為入射角a。

由上述分析可知，我們在根據(jù)幾何聲學(xué)原理推導(dǎo)超聲波流量方程時，可以采用如下幾點簡化假定：

1)管道內(nèi)各點流速沿橫截面均勻分布并認(rèn)為等于平均流速甜；

2)不考慮超聲波射線在流動媒質(zhì)中傳播時的曲線軌跡和傳播方向的改變；

3)忽略聲楔折射面上的曲率，并認(rèn)為管道內(nèi)壁是光滑的。

假設(shè)1)說明，只要求出平均流速；就可求得流量；而假設(shè)2)和3)則說明在流動的被測介質(zhì)中，超聲射線仍然服從(2．28)的折射規(guī)律，也就是說，式(2．29)完全可由(2．28)代替，這樣，風(fēng)=凡=90。一口，此處口為超聲波射線與管道軸線之間的夾角，從而得出一個重要結(jié)論；

超聲波在流動的被測介質(zhì)中的傳播速度等于靜止流體中的聲速乞與流體平均流速在超聲射線方向上的分量鵂osl9之代數(shù)和．

正是基于上述假設(shè)，我們推導(dǎo)了流量方程．但是，這里我們所說的平均流速是按管道橫截面平均的，可稱為面平均流速，而超聲波流量計所測之流速是超聲射線上之平均流速，即是按射線路徑平均的，可成為線平均流速，線平均流速與面平均流速之差異可通過流體動力學(xué)修正系數(shù)來進(jìn)行修正．

超聲波流量計