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            用時差法檢測液壓系統流量
            2012/7/2 閱讀次數:[3506]
            液壓系 直存在故障率高、故障檢測定位困難的問題。常用的液壓系統振動信號診斷技術、油液分析診斷技術已無法準確獲得反映液壓系統運行狀態的流量、壓力等關鍵參數及其變化;傳統的液壓介入式測量方法,檢測接口有限,拆裝困難,而且影響系統的動態特性。
            而流量是液壓系統的重要參數之一,其大小直接反映液壓系統運行狀況的好壞。通過測量系統流量實現液壓系統的實時監控,以保證液壓系統的正常運轉,同時也便于診斷液壓系統故障。因此檢測液壓系統的流量具有重要意義。
            2 時差法測液壓流量原理
            超聲波用于流體的流速測量有許多優點。和傳統的機械式流量儀表、電磁式流量儀表相比它的計量精度高、對管徑的適應性強、非接觸流體、使用方便、易于數字化管理等等。近年來,由于電子技術的發展,電子元氣件的成本大幅度下降,使得超聲波流量儀表的制造成本大大降低,超聲波流量計也開始普及起來。經常有客戶詢問有關超聲波流量測量方面的問題。作為普及,我們將陸續撰寫一些專題文章,來介紹一些相關知識,以便推廣和普及超聲波流量技術的普及和提高。
            時差法的測量原理為:超聲波在流體中的傳播速度與流體流動速度有關,據此可測量流量。在流速v的流動媒質的上、下游分別放置超聲波換能器1和換能器2,結構如圖1所示。

            換能器l和換能器2間距為L,管道直徑為D,L與v之間的夾角為θ。當換能器2接收換能器1發送的超聲脈沖時,超聲沿L的傳播速度為(c-v),其中c是靜止媒質中的超聲波速度。超聲波逆流由換能器l傳輸到換能器2的時間為:

            將換能器的接發功能調換,換能器2發送超聲脈沖,換能器l接收超聲波順流由換能器2傳輸到換能器1的時間:

            于是,逆流和順流的時間差為:

            因為超聲波在液體里的傳播速度為1500m/s,而流體速度在不是很高的情況下,可認為:則式(3)化簡為:
            這樣,液體平均流速v 可由聲時差△t確定,即在c和x恒定的前提下,v與△t成線性。再根據流量方程求出流量Q: 式中k為流速分布修正系數。
             
             
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