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嘉可超聲波熱量表流量計量原理圖
發(fā)布時間:2020-12-29 10:20:52

1、熱量計算原理

熱量計算是熱量表的一項主要性能指標(biāo),整個過程存在較多影響因素,大致歸納為熱量系數(shù)k、進出口的水溫差?T、管道直徑d以及流過熱量表的流量F等。所以在測量釋放和吸收的熱量Q時,要綜合考慮多方面因素,并在此基礎(chǔ)上根據(jù)相應(yīng)的運算公式求取結(jié)果。

超聲波熱量表.png

2、超聲波流量計量原理

超聲波熱能表在流量測量中,采取的是間接測量法。根據(jù)超聲波換能器安放位置不同,熱能表呈現(xiàn)出的整體結(jié)構(gòu)也有不同類型,其中以反射式結(jié)構(gòu)最為常見。反射式結(jié)構(gòu)在具體應(yīng)用過程中,如果沒有出現(xiàn)因為水流方向改變而產(chǎn)生的測量精度問題,管道內(nèi)的水流就會呈現(xiàn)出與超聲波傳遞相同的方向,從而有效避免誤差問題。除此之外,超聲波傳遞存在距離長、耗時長的特點,能夠為時差法的順利開展提供充足的條件,也可以在極大程度上保證測量精度滿足要求,流量計量原理圖如圖1所示。

在圖1中,dl分別表示測量管道直徑和兩個換能器之間的直線距離,svc分別表示換能器與反射柱之間的距離、水流速率以及超聲波傳播速率。在流量計量過程中,時間差作為對計量結(jié)果影響最大的因素,應(yīng)足夠重視。這里所涉及的時間差主要是指順流與逆流傳播之間的差值。

3、溫度計量原理

在對超聲波熱量表的溫度計量原理進行設(shè)計時,為了實現(xiàn)降低耗能、提高精度這一目標(biāo),設(shè)計人員采用了基于STM32L152和TDC-GP22的超聲波熱量表。此類熱量表在計量溫度時,測量的依據(jù)主要為電容與電阻之間進行放電所需的時間。在實際操作過程中,電容會根據(jù)具體的計量需求來對Pt1000和參考電阻進行分別放電,顯著提升鉑電阻溫度傳感器的測量精度。與此同時,溫度計量過程中還選用了精度極高的TDC時間數(shù)字轉(zhuǎn)換能,準(zhǔn)確記錄放電時間,確保其精確度滿足測量需求,從而保障溫度測量結(jié)果具有參考性。


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