多普勒超聲流量計(jì)的發(fā)展概況
在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，有許多固液兩相流流體的流量需要測(cè)量。如化工、食品、造紙、電力、城市排水、多泥沙河流的排灌泵站等行業(yè)。對(duì)于這種含有懸浮固體粒子或氣泡量較高的工業(yè)流體和高濁度、高濃渡的污水，采用傳統(tǒng)的一些測(cè)量方法測(cè)量它們的流量已感到有些力不從心，而采用超聲多普勒法具有獨(dú)到的優(yōu)點(diǎn)。
當(dāng)一個(gè)信號(hào)源發(fā)射的信號(hào)被一個(gè)與之存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)所反射時(shí)，反射信號(hào)和發(fā)射信號(hào)的頻率就會(huì)出現(xiàn)差異，這種現(xiàn)象稱(chēng)之為多普勒效應(yīng)。它是奧地利物理學(xué)家多普勒(Christan Doppler)于1842年發(fā)現(xiàn)的。之后，這個(gè)原理被廣泛地應(yīng)用于光學(xué)、聲學(xué)和天文學(xué)等自然科學(xué)
的許多領(lǐng)域之中，超聲波多普勒流量計(jì)的測(cè)量原理正是以多普勒效應(yīng)為基礎(chǔ)的。根據(jù)聲學(xué)多普勒效應(yīng)，當(dāng)聲源和觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者所感受到的聲頻率將小同于聲源所發(fā)出的頻率。這個(gè)因相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的頻率變化與兩物體的相對(duì)速度成正比。
超聲多普勒流量計(jì)*初應(yīng)用在血液流速的測(cè)量中，因?yàn)樗?重要的特點(diǎn)是測(cè)量時(shí)不傷害人的機(jī)體。后來(lái)多普勒效應(yīng)又被用于測(cè)量艦船的速度，測(cè)量時(shí)把超聲換能器貼在船底。工業(yè)應(yīng)用超聲多普勒流量計(jì)是在七十年代以后逐步發(fā)展起來(lái)的。1976年，美國(guó)“寶麗聲”公司首先研制出一臺(tái)管外安裝的超聲多普勒流量計(jì)，并在實(shí)用化方面取得了成功。1978年英國(guó)Bestabu公司也向世界各國(guó)推銷(xiāo)了幾種超聲多普勒流量計(jì)。日本在 1975年就開(kāi)始利用多普勒法測(cè)量下水道排水的流量。前蘇聯(lián)、德國(guó)等其它國(guó)家也早就開(kāi)始研制和應(yīng)用超聲多普勒流量計(jì)。我國(guó)的北京大學(xué)、上海、長(zhǎng)沙等地也有廠家研制生產(chǎn)超聲多普勒流量計(jì)。
早期生產(chǎn)的多普勒流量計(jì)使用振幅調(diào)制，且發(fā)射和接受由一個(gè)換能器頭完成，這一方法在管道上搜尋*大接收信號(hào)是無(wú)能為力的，而且信噪比很差。當(dāng)頻率型調(diào)制在八十年代中期應(yīng)用以來(lái)，使多普勒流量計(jì)的性能得到了相當(dāng)?shù)奶岣?。八十年代中期生產(chǎn)的多普勒流量計(jì)大都是采用鎖相環(huán)(PLL)設(shè)備檢測(cè)從解調(diào)器中得音頻信號(hào)，獲得平均頻率，且作為一個(gè)電壓或數(shù)字化的流量數(shù)據(jù)顯示出來(lái)。而九十年代，很多超聲多普勒流量計(jì)應(yīng)用快速傅里葉頻譜分析(FFT)裝置代替舊的鎖相環(huán)(PLL)裝置，使超聲多普勒流量計(jì)的測(cè)量精度有了很大的提高。
超聲多普勒流量計(jì)因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格適宜，安裝使用方便而受到世界各國(guó)的普通重視。它主要用于測(cè)量工業(yè)中的各種污水、廢水、泥漿、紙漿和各類(lèi)礦漿等固液兩相流流體，以及化工生產(chǎn)中某些含有氣泡的流體和有毒、強(qiáng)腐蝕性的化合物流體，還有食品工業(yè)和醫(yī)藥工業(yè)中的各種懸浮液體。隨著技術(shù)的發(fā)展，多普勒超聲流量計(jì)也必將在今后的多相流量測(cè)量中發(fā)揮更大的作用。
公安機(jī)關(guān)備案號(hào)：
