Αρχή λειτουργίας χρόνου μετάβασης
Αρχή της μέτρησης:
Η Αρχή Συσχέτισης Χρόνου Διέλευσης εκμεταλλεύεται το γεγονός ότι ο χρόνος πτήσης ενός υπερηχητικού σήματος επηρεάζεται από την ταχύτητα ροής του φέροντος μέσου. Όπως ένας κολυμβητής που διασχίζει ένα ρέον ποτάμι, ένα υπερηχητικό σήμα ταξιδεύει πιο αργά ανάντη παρά κατάντη.
ΜαςΥπερηχητικοί μετρητές ροής TF1100λειτουργούν σύμφωνα με την αρχή του χρόνου μετάβασης:
Vf = Kdt/TL
Οπου:
Ταχύτητα ροής Vc
Κ: Σταθερό
dt: Διαφορά χρόνου πτήσης
TL: Μέσος χρόνος μετάβασης
Όταν λειτουργεί το ροόμετρο, οι δύο μετατροπείς μεταδίδουν και λαμβάνουν υπερηχητικά σήματα ενισχυμένα με πολλαπλή δέσμη, η οποία ταξιδεύει πρώτα κατάντη και στη συνέχεια ανάντη. Επειδή ο υπέρηχος ταξιδεύει ταχύτερα κατάντη από ό,τι ανάντη, θα υπάρχει διαφορά χρόνου πτήσης (dt). Όταν η ροή είναι ακίνητη, η διαφορά χρόνου (dt) είναι μηδέν. Επομένως, εφόσον γνωρίζουμε τον χρόνο πτήσης τόσο κατάντη όσο και ανάντη, μπορούμε να υπολογίσουμε τη διαφορά χρόνου και στη συνέχεια την ταχύτητα ροής (Vf) μέσω του ακόλουθου τύπου.
Μέθοδος V
Μέθοδος W
Μέθοδος Ζ
Αρχή λειτουργίας Doppler
ΟDF6100Το ροόμετρο σειράς λειτουργεί μεταδίδοντας έναν υπερηχητικό ήχο από τον μετατροπέα μετάδοσης. Ο ήχος θα ανακλάται από χρήσιμους ηχητικούς ανακλαστήρες που αιωρούνται μέσα στο υγρό και θα καταγράφονται από τον μετατροπέα λήψης. Εάν οι ηχητικοί ανακλαστήρες κινούνται εντός της διαδρομής μετάδοσης του ήχου, τα ηχητικά κύματα θα ανακλώνται σε μια συχνότητα που μετατοπίζεται (συχνότητα Doppler) από τη συχνότητα μετάδοσης. Η μετατόπιση της συχνότητας θα σχετίζεται άμεσα με την ταχύτητα του κινούμενου σωματιδίου ή της φυσαλίδας. Αυτή η μετατόπιση της συχνότητας ερμηνεύεται από το όργανο και μετατρέπεται σε διάφορες μονάδες μέτρησης που ορίζονται από τον χρήστη.
Πρέπει να υπάρχουν κάποια σωματίδια αρκετά μεγάλα ώστε να προκαλέσουν διαμήκη ανάκλαση - σωματίδια μεγαλύτερα από 100 μικρά.
Κατά την εγκατάσταση των μετατροπέων, η θέση εγκατάστασης πρέπει να έχει επαρκές μήκος ευθύγραμμου σωλήνα ανάντη και κατάντη. Συνήθως, η ανάντη ροή χρειάζεται μήκος ευθύγραμμου σωλήνα 10D και η κατάντη 5D, όπου D είναι η διάμετρος του σωλήνα.
Αρχή λειτουργίας της ταχύτητας περιοχής
DOF6000Ο μετρητής ροής ανοιχτού καναλιού σειράς χρησιμοποιεί Doppler συνεχούς λειτουργίας για την ανίχνευση της ταχύτητας του νερού, ένα υπερηχητικό σήμα μεταδίδεται στη ροή του νερού και οι ηχώ (ανακλάσεις) που επιστρέφονται από τα σωματίδια που αιωρούνται στη ροή του νερού λαμβάνονται και αναλύονται για να εξαχθεί η μετατόπιση Doppler (ταχύτητα). Η μετάδοση είναι συνεχής και ταυτόχρονη με τη λήψη του επιστρεφόμενου σήματος.
Κατά τη διάρκεια ενός κύκλου μέτρησης, το Ultraflow QSD 6537 εκπέμπει ένα συνεχές σήμα και μετρά σήματα που επιστρέφουν από σκεδαστές οπουδήποτε και παντού κατά μήκος της δέσμης. Αυτά αναλύονται σε μια μέση ταχύτητα που μπορεί να συσχετιστεί με την ταχύτητα ροής ενός καναλιού σε κατάλληλες θέσεις.
Ο δέκτης στο όργανο ανιχνεύει τα ανακλώμενα σήματα και αυτά τα σήματα αναλύονται χρησιμοποιώντας τεχνικές ψηφιακής επεξεργασίας σήματος.
Μέτρηση βάθους νερού – Υπερηχητική
Για τη μέτρηση βάθους, το Ultraflow QSD 6537 χρησιμοποιεί την μέθοδο Χρόνου Πτήσης (ToF). Αυτή περιλαμβάνει τη μετάδοση μιας ριπής υπερηχητικού σήματος προς τα πάνω στην επιφάνεια του νερού και τη μέτρηση του χρόνου που απαιτείται για να ληφθεί η ηχώ από την επιφάνεια από το όργανο. Η απόσταση (βάθος νερού) είναι ανάλογη με τον χρόνο διέλευσης και την ταχύτητα του ήχου στο νερό (διορθωμένη ως προς τη θερμοκρασία και την πυκνότητα).
Το μέγιστο βάθος μέτρησης με υπερήχους περιορίζεται στα 5 μέτρα.
Μέτρηση βάθους νερού – Πίεση
Οι τοποθεσίες όπου το νερό περιέχει μεγάλες ποσότητες υπολειμμάτων ή φυσαλίδων αέρα ενδέχεται να μην είναι κατάλληλες για υπερηχητική μέτρηση βάθους. Αυτές οι τοποθεσίες είναι πιο κατάλληλες για τη χρήση πίεσης για τον προσδιορισμό του βάθους του νερού.
Η μέτρηση βάθους με βάση την πίεση μπορεί επίσης να εφαρμοστεί σε τοποθεσίες όπου το όργανο δεν μπορεί να τοποθετηθεί στο δάπεδο του καναλιού ροής ή δεν μπορεί να τοποθετηθεί οριζόντια.
Το Ultraflow QSD 6537 είναι εξοπλισμένο με αισθητήρα απόλυτης πίεσης 2 bar. Ο αισθητήρας βρίσκεται στην κάτω όψη του οργάνου και χρησιμοποιεί ένα ψηφιακό στοιχείο ανίχνευσης πίεσης με αντιστάθμιση θερμοκρασίας.
Όπου χρησιμοποιούνται αισθητήρες πίεσης βάθους, η διακύμανση της ατμοσφαιρικής πίεσης θα προκαλέσει σφάλματα στο υποδεικνυόμενο βάθος. Αυτό διορθώνεται αφαιρώντας την ατμοσφαιρική πίεση από τη μετρούμενη πίεση βάθους. Για να γίνει αυτό, απαιτείται ένας αισθητήρας βαρομετρικής πίεσης. Μια μονάδα αντιστάθμισης πίεσης έχει ενσωματωθεί στον Υπολογιστή DOF6000, η οποία στη συνέχεια θα αντισταθμίζει αυτόματα τις διακυμάνσεις της ατμοσφαιρικής πίεσης, διασφαλίζοντας ότι επιτυγχάνεται ακριβής μέτρηση βάθους. Αυτό επιτρέπει στο Ultraflow QSD 6537 να αναφέρει το πραγματικό βάθος (πίεση) του νερού αντί για τη βαρομετρική πίεση συν το ύψος του νερού.
Θερμοκρασία
Ένας αισθητήρας θερμοκρασίας στερεάς κατάστασης χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της θερμοκρασίας του νερού. Η ταχύτητα του ήχου στο νερό και η αγωγιμότητά του επηρεάζονται από τη θερμοκρασία. Το όργανο χρησιμοποιεί τη μετρούμενη θερμοκρασία για να αντισταθμίσει αυτόματα αυτή τη διακύμανση.
Ηλεκτρική Αγωγιμότητα (EC)
Το Ultraflow QSD 6537 είναι εξοπλισμένο με δυνατότητα μέτρησης της αγωγιμότητας του νερού. Για τη μέτρηση χρησιμοποιείται μια γραμμική διαμόρφωση τεσσάρων ηλεκτροδίων. Ένα μικρό ρεύμα διέρχεται από το νερό και μετράται η τάση που αναπτύσσεται από αυτό το ρεύμα. Το όργανο χρησιμοποιεί αυτές τις τιμές για να υπολογίσει την ακατέργαστη μη διορθωμένη αγωγιμότητα.