Načelo delovanja tranzitnega časa
Načelo merjenja:
Načelo korelacije časa prehoda izkorišča dejstvo, da na čas preleta ultrazvočnega signala vpliva hitrost pretoka nosilnega medija. Tako kot plavalec, ki se prebija čez tekočo reko, tudi ultrazvočni signal potuje počasneje proti toku kot po toku.
NašeUltrazvočni merilniki pretoka TF1100delujejo po tem načelu tranzitnega časa:
Vf = Kdt/TL
Kje:
VcHitrost pretoka
K: Konstanta
dt: Razlika v času leta
TL: Povprečni čas tranzita
Ko merilnik pretoka deluje, oba pretvornika oddajata in sprejemata ultrazvočne signale, ojačane z več žarki, ki potujejo najprej navzdol in nato navzgor. Ker ultrazvok potuje hitreje navzdol kot navzgor, bo prišlo do razlike v času preleta (dt). Ko je pretok miren, je časovna razlika (dt) nič. Če torej poznamo čas preleta navzdol in navzgor, lahko izračunamo časovno razliko in nato hitrost pretoka (Vf) z naslednjo formulo.
V-metoda
W-metoda
Z-metoda
Dopplerjev princip delovanja
TheDF6100Serijski merilnik pretoka deluje tako, da iz svojega oddajnega pretvornika oddaja ultrazvočni zvok, ki se odbije od uporabnih zvočnih reflektorjev, ki so nameščeni v tekočini, in ga posname sprejemni pretvornik. Če se zvočni reflektorji premikajo znotraj poti prenosa zvoka, se zvočni valovi odbijajo s frekvenco, ki je premaknjena (Dopplerjeva frekvenca) od oddane frekvence. Premik frekvence bo neposredno povezan s hitrostjo gibajočega se delca ali mehurčka. Ta premik frekvence instrument interpretira in pretvori v različne uporabniško določene merske enote.
Prisotni morajo biti delci, ki so dovolj veliki, da povzročijo vzdolžni odboj – delci, večji od 100 mikronov.
Pri namestitvi pretvornikov mora imeti mesto namestitve dovolj dolžine ravne cevi pred in za cevjo. Običajno je za cev pred in za cevjo potrebna ravna dolžina cevi 10D, za cevjo pa 5D, kjer je D premer cevi.
Načelo delovanja površinske hitrosti
DOF6000Merilnik pretoka serije z odprtim kanalom uporablja Dopplerjevo tehnologijo z neprekinjenim načinom za zaznavanje hitrosti vode. V vodni tok se prenaša ultrazvočni signal, odmevi (odboji) delcev, suspendiranih v vodnem toku, pa se sprejemajo in analizirajo za določitev Dopplerjevega premika (hitrosti). Prenos je neprekinjen in sočasen s sprejemom vrnjenega signala.
Med merilnim ciklom Ultraflow QSD 6537 oddaja neprekinjen signal in meri signale, ki se vračajo iz razpršilnikov kjer koli vzdolž žarka. Ti so razločeni na povprečno hitrost, ki jo je mogoče na ustreznih mestih povezati s hitrostjo pretoka v kanalu.
Sprejemnik v instrumentu zazna odbite signale, ki se nato analizirajo z uporabo tehnik digitalne obdelave signalov.
Merjenje globine vode – ultrazvočno
Za merjenje globine Ultraflow QSD 6537 uporablja merjenje razdalje s časom preleta (ToF). To vključuje oddajanje ultrazvočnega signala navzgor do površine vode in merjenje časa, ki ga instrument potrebuje, da odmev od površine sprejme. Razdalja (globina vode) je sorazmerna s časom prehoda in hitrostjo zvoka v vodi (popravljeno glede na temperaturo in gostoto).
Največja ultrazvočna meritev globine je omejena na 5 m.
Merjenje globine vode – tlak
Lokacije, kjer voda vsebuje velike količine ostankov ali zračnih mehurčkov, morda niso primerne za ultrazvočno merjenje globine. Ta mesta so bolj primerna za določitev globine vode z uporabo tlaka.
Merjenje globine na podlagi tlaka je lahko uporabno tudi na mestih, kjer instrumenta ni mogoče namestiti na dno pretočnega kanala ali ga ni mogoče namestiti vodoravno.
Ultraflow QSD 6537 je opremljen z 2-barnim senzorjem absolutnega tlaka. Senzor se nahaja na spodnji strani instrumenta in uporablja temperaturno kompenziran digitalni element za zaznavanje tlaka.
Kjer se uporabljajo senzorji globinskega tlaka, bo sprememba atmosferskega tlaka povzročila napake v prikazani globini. To se popravi tako, da se atmosferski tlak odšteje od izmerjenega globinskega tlaka. Za to je potreben senzor barometrskega tlaka. V kalkulator DOF6000 je vgrajen modul za kompenzacijo tlaka, ki nato samodejno kompenzira spremembe atmosferskega tlaka in tako zagotovi natančno meritev globine. To omogoča, da Ultraflow QSD 6537 poroča o dejanski globini vode (tlaku) namesto o barometričnem tlaku in vodnem stolpcu.
Temperatura
Za merjenje temperature vode se uporablja trdno-temperaturni senzor. Temperatura vpliva na hitrost zvoka v vodi in njeno prevodnost. Instrument uporablja izmerjeno temperaturo za samodejno kompenzacijo te spremembe.
Električna prevodnost (EC)
Ultraflow QSD 6537 je opremljen z zmožnostjo merjenja prevodnosti vode. Za meritev se uporablja linearna konfiguracija s štirimi elektrodami. Skozi vodo se spušča majhen tok in izmeri se napetost, ki jo ta tok razvije. Instrument uporabi te vrednosti za izračun surove nekorigirane prevodnosti.