超聲波明渠流量計污水測量的設計與探討  十六

3．3．3流速方程

假設，超聲波波束與流體運動速度的夾焦為移，超聲波傳播速度為c，流體孛懸粒子運動速度與流體流速楣露，均為y。現以超聲波束在一顆固體粒子上的反射為鍘，導出聲波多普勒頻差與流速的關系式。

線運動。對超聲波發射器而言，該粒子以vcosO的速度離去，所以粒子收到的超聲波頻率／應低于發射的超聲波頻率， 固體粒子又將超聲波束散射給接收器，由于它以vcosO的速度離開接收器，所以接收器收到的超聲波頻率又一次降低，由于液體的聲速為1500m／s左右被測流速僅每秒數米，所以聲速c遠大于流體速度v，故上式中平方項可以略去，接收器收到的超聲波頻率與發射超聲波頻率之差，即多普勒頻移af，發射換能器T輻射一定頻率的超聲波，從流動著液體內的氣泡和固體顆粒上產生的散射波被接收換能器R所接收，其頻率變化與粒子(或氣泡)的移動速度成正比。根據這一點我們也可以直接得如發射頻率和接收頻率的關系。若將發射頻率≯取得高些，如3MHz左右。對于所需要測量的流速，就能得到足夠的分辨率鱸，當把多普勒效應用于超聲測流時，如圖3—3，把換能器T、R分別設置在與液體流動方向垂直的‘Y軸上，并且對原點來說是對稱的位置上，設置換能器T、R的指向方向與X軸的夾角也同樣分別為穢，那么，根據速度的比值直接就得到接收到的頻率。

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