超聲波流量計(jì)多普勒原理的探討  二十二

超聲波射線在流動(dòng)流體中的軌跡應(yīng)為一條曲線，曲線軌跡P．B與直線軌跡P·B’在幾何路徑上相差很小，即點(diǎn)B’相對(duì)于點(diǎn)B的偏移很小。當(dāng)管徑D為300mm時(shí)，這個(gè)偏移(B．B’)還不到一個(gè)毫米。這樣可以認(rèn)為，點(diǎn)B’的出射角與點(diǎn)B的出射角相等，即仍為入射角口。

由上述分析可知，我們?cè)诟鶕?jù)幾何聲學(xué)原理推導(dǎo)流量方程時(shí)，采用如下幾點(diǎn)簡化假設(shè)：

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

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

3忽略聲契折射面上的曲率，并認(rèn)為管道內(nèi)壁是光滑的。

假設(shè)l說明，只要求出平均流速就可求得流量；而假設(shè)2和3說明在流動(dòng)的被測媒質(zhì)中，超聲射線仍然服從式(2．27)的折射規(guī)律，也就是說，完全可由式(2．27)代替，此處為超聲波射線與管道軸線之間的夾角，從而得出一個(gè)重要結(jié)論：超聲波在流動(dòng)的被測媒質(zhì)中的傳播速度等于靜止流體中的聲速c2與流體平均流速在超聲射線方向上的分量之代數(shù)和。

超聲波流量計(jì)