該實(shí)驗(yàn)提供了基于聲學(xué)或超聲多普勒效應(yīng)的流量測(cè)量的基礎(chǔ)知識(shí),并檢驗(yàn)其對(duì)流速和多普勒角度的依賴性。
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
頻移,散射,多普勒效應(yīng),多普勒角,多普勒超聲檢查,流量測(cè)量。
術(shù)語(yǔ)解析
“多普勒效應(yīng)”是指當(dāng)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),感知到的波的頻率的變化。這種效果用于圖像移動(dòng)結(jié)構(gòu)。例如,可以使用超聲波來(lái)確定液體流的流速。
工作原理
這里,以特定的多普勒角耦合到液體流中的超聲波的頻率偏移是通過(guò)在諸如雜質(zhì)的小顆粒上的波的散射來(lái)測(cè)量的。在實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)泵浦功率,發(fā)射頻率和發(fā)射頻率的變化,研究了多普勒頻移Δf對(duì)流速v(散射粒子的移動(dòng)速度)和多普勒角α的依賴關(guān)系,用于不同的基頻f0入射角。對(duì)于具有一個(gè)超聲波探頭的脈沖回波系統(tǒng),應(yīng)用以下關(guān)系:簡(jiǎn)化形式:Δf?f0 v cos(α)
典型實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
結(jié)果分析
圖形顯示頻率偏移和比率Δf/ cos(α),依賴于傳輸頻率2 MHz時(shí)的不同多普勒角度的泵浦功率。 確定的多普勒頻移隨著轉(zhuǎn)速的升高而增加,隨著多普勒角變小。 對(duì)于均勻的泵浦功率,系數(shù)Δf/ cos(α)(流速v)是恒定的,即不發(fā)生角度相關(guān)的故障測(cè)量。
部件型號(hào)
50400,超聲波脈沖多普勒FlowDop200
10151,超聲波探頭1 MHz
10152,超聲波探頭2 MHz
10154,超聲波探頭4 MHz
50130,離心泵MultiFlow
50140,多普勒液體
50201,流量測(cè)量?jī)x
70200,超聲波凝膠