A. 流量計工作原理是什麼
不同的流量計工作原理不一樣。
超聲波流量計採用時差式測量原理:一個探頭發射信號穿過管壁、介質、另一側管壁後,被另一個探頭接收到,同時,第二個探頭同樣發射信號被第一個探頭接收到。由於受到介質流速的影響,二者存在時間差Δt,根據推算可以得出流速V和時間差Δt之間的換算關系V=(C2/2L)×Δt,進而可以得到流量值Q。
渦輪流量計的工作原理是速度式流量計中的主要種類,當被測流體流過渦輪流量計感測器時,在流體的作用下,葉輪受力旋轉,其轉速與管道平均流速成正比,同時,葉片周期性地切割電磁鐵產生的磁力線,改變線圈的磁通量,根據電磁感應原理,在線圈內將感應出脈動的電勢信號,即電脈沖信號,此電脈動信號的頻率與被測流體的流量成正比。
明渠流量計的工作原理是利用超聲波技術,通過測量流體液位高度,再經過儀器內部的微處理器運算得到流量。由於是非接觸測量,明渠流量計能在較惡劣的環境中應用。明渠流量計在微機控制下,發射和接受超聲波,根據傳輸時間計算出明渠流量計距被測液面的距離,從而得到液位高度,由於該液位與流量之間有一定的比例關系,因此可根據計算公式最終得到液體流量Q。
B. 聲波在空氣中的傳播速度與空氣溫度高低有關嗎什麼關系
聲波在空氣中的傳播速度與空氣溫度高低有關,聲音在空氣中的速度隨溫度的變化而變化,溫度每上升/下降5℃,聲音的速度上升/下降3m/s。
聲音還會因外界物質的阻擋而發生折射,例如晚上的聲音傳播的要比白天遠,是因為白天聲音在傳播的過程中,遇到了上升的熱空氣,從而把聲音快速折射到了空中;晚上冷空氣下降,聲音會沉著地錶慢慢的傳播,不容易發生折射。
聲音的傳播速度隨物質的堅韌性的增大而增加,物質的密度減小而減少。如:聲音在冰的傳播速度比聲音在水的傳播速度快。
聲音的傳播最關鍵的因素是要有介質,介質指的是所有固體,液體和氣體,這是聲音能傳播的前提。所以,真空不能傳聲。物理參量有聲源離觀察者的距離,聲源的震動頻率,傳播介質有關。
(2)超聲波頻率3m是什麼擴展閱讀
一、聲波的分類
根據聲波頻率的不同,可以分為以下幾類:
1、頻率低於20Hz的聲波稱為次聲波或超低聲;
2、頻率20Hz~20kHz的聲波稱為可聞聲;
3、頻率20kHz~1GHz的聲波稱為超聲波;
4、頻率大於1GHz的聲波稱為特超聲或微波超聲。
二、聲波的應用
1、超聲波
(1)超聲波在媒質中傳播時能量很大,引起介質微粒劇烈震動,利用這種現象可以製成各種器具。用超聲波把治療氣喘用的葯液擊碎成很細的霧狀液滴,葯液就更容易進入氣管的深部,療效大大提高。
(2)利用超聲波可以把已封裝的罐頭食品消毒,細菌在超聲波的作用下,因經受不起劇烈振動被「肢解」而死。
(3)用超聲波處理酒類,能使酒類很快陳華;用超聲波處理剛放上鹽的豬肉,只要一小時,就可獲得釀制15天左右的效果;經過超聲波處理的種子,可提高發芽率,收成也增加。
2、次聲波
(1)研究自然次聲的特性和產生機制,預測自然災害性事件。例如台風和海浪摩擦產生的次聲波,由於它的傳播速度遠快於台風移動速度,因此,人們利用一種叫「水母耳」的儀器,監測風暴發出的次聲波,即可在風暴到來之前發出警報。利用類似方法,也可預報火山爆發、雷暴等自然災害。
(2)通過測定自然或人工產生的次聲在大氣中傳播的特性,可探測某些大規模氣象過程的性質和規律。如沙塵暴、龍卷風及大氣中電磁波的擾動等。
(3)通過測定人和其他生物的某些器官發出的微弱次聲的特性,可以了解人體或其他生物相應器官的活動情況。例如人們研製出的「次聲波診療儀」可以檢查人體器官工作是否正常。
(4)次聲在軍事上的應用,利用次聲的強穿透性製造出能穿透坦克、裝甲車的武器,次聲武器——般只傷害人員,不會造成環境污染。
C. 超聲波基本原理的基本原理
超聲波是聲波的一部分,是人耳聽不見、頻率高於20KHZ的聲波,它和聲波有共同之處,即都是由物質振動而產生的,並且只能在介質中傳播;同時,它也廣泛地存在於自然界,許多動物都能發射和接收超聲波,其中以蝙蝠最為突出,它能利用微弱的超聲回波在黑暗中飛行並捕捉食物。但超聲還有它的特殊性質'如具有較高的頻率與較短的波長,所以,它也與波長很短的光波有相似之處。 超聲波是彈性機械振動波,它與可聽聲相比還有一些特點:傳播的方向較強,可聚集成定向狹小的線束;在傳播介質質點振動的加速度非常之大;在液體介質中當超聲強度達到一定值後便會發生空化現象。
一、束射特性
從聲源發出的聲波向某一方向(其他方向甚弱)定向地傳播,稱之為束射。 超聲波由於它的波長較短,當它通過小孔(大於波長的孔)時,會呈現出集中的一束射線向一定方向前進。又由於超聲方向性強,所以可定向採集信息。同樣當超聲波傳播的方向上有一障礙 物的直徑大於波長時,便會在障礙物後產生「聲影」。這些猶如光線通過小孔和障礙物一樣,所以超聲波具有和光波相似的束射特性。
超聲波的束射性的好壞,一般用發散角的大小來衡量(習慣上
用半發射角臼表示)。以平面圓形活塞式聲源為例,其大小決定
於聲源的宜徑(D)和聲波的波長(λ)。由此看出,要使發聲體發射出方向性有較好的超聲波,必須使θ角盡量小,發射體(聲源)的直痙D必須很大或發射的頻率f也必須很高才能得到,否則將適得其反。由於超聲波的波長要比可聽聲的波長短,所以它就比可聽聲波有較好的束射特性,頻率愈高的超聲波,波長愈短,這種向一定方向傳播的特性就愈顯著。 超聲波在各種介質傳播時,隨著傳播距離的增加,超聲強度會漸漸減弱,能量逐漸消耗,這種能量被介質吸收掉的特性,稱之為聲吸收。1845年斯托克斯(Stoke。G.G.)發現:當聲波通過液體,因液體質點相對運動而產生的內摩擦(即粘滯作用)導致聲吸收,因而導出了由介質的內摩擦或粘性引起的液體中聲吸收公式。還有,當聲波在液體介質中傳播時,壓縮區的溫度將高於平均溫度;相反,稀疏區的溫度低於平均溫度,因此,由於熱傳導使聲波的壓縮和稀疏部分之間進行熱交換,從而引起聲波能量的減少1868年基爾霍夫(Kirchhoff G.)導出了由熱傳導引起的聲吸收公式。
由此看出,吸收系數a與聲波頻率的平方成正比,當頻率增加10倍,則吸收系數就增大100倍。即頻率愈高,吸收愈大,因而聲波傳播的距離愈小。在氣體中,1920年愛因斯坦提出了由聲頻散來確定締合氣體的反應率,從而促進了對氣體分子熱弛豫吸收機制延伸到液體的研究,得出了由於介質中的分子相互之間的碰撞引起分子熱弛豫吸收。所以低頻聲波在空氣中可以傳播很遠距離,而高頻聲波在空氣中很快的衰減了。
在固體中,聲吸收在很大程度上取決於固體的實際結構。
由以上看出引起不同介質對聲吸收的原因很多,但主要原因是介質的粘滯性、熱傳導、介質的實際結構及介質的微觀動力學過程中引起的弛豫效應等,這些介質中的聲吸收都隨著聲的頻率而變化。超聲波是高頻率的聲波,在同一介質中傳播時,隨著頻率的增大,被介質吸收的能量就愈大。例如頻率為105Hz的超聲波在空氣中被吸收的能量比頻率為104Hz的聲波大100倍;對同一頻率的超聲波因傳播的介質不同。如在氣體、液體、固體中傳播時,其吸收分別為最厲害、較弱、最小。所以超聲波在空氣中傳播距離最短。
超聲波在均勻介質中傳播時,由於介質的吸收,而影響聲強度隨距離的增加而減弱,這就是聲波衰減。
當超聲波起始強度為J0,經過x米距離後,其強度為
Jx= Joe-2ax「 』
式中a為吸收系數(衰減系數)。
由上可得在各種介質中聲波的吸收系數,
由此看出超聲強度是以指數而衰減的。例如頻率為106Hz的超聲波在離開聲源以後,在空氣中經過0. 5m距離,其強度就要減弱一半;在水中傳播,要經過500m的距離後才使強度減弱一半,
可看出在水中傳播的距離相當於在空氣中傳播距離的1000倍。隨著頻率的增高,衰減越快。如頻率為1011Hz的超聲在空氣中傳播,當在離開聲源的一剎那間就會全部消失得無影無蹤。在粘度很大的液體中,超聲被吸收得更快。例如在200C時,使頻率為300kHz的超聲的強度減至一半,只需0.4m厚的空氣就夠了,至
於在水中就要經過440m,在變壓器油中就要傳播100m左右,而在石蠟中只需傳播3m左右。因此,粒度極大的物質(橡皮、膠木、瀝青)則是超聲波良好的絕緣體。 超聲波傳播的能量比可聽聲大得多。因為當聲波到達某一物質時,由於聲波的作用使物質中的分子也跟著振動,振動的頻率和聲波頻率一樣,所以分子振動頻率決定了分子振動的速度,頻率越高速度越大。從而物質的分子由振動而獲得了能量,其能量除了與分子的質量有關外,還與分子的振動速度的平方成正比,而振動速度又與分子振動的頻率有關,所以聲波的頻率越高,也就是物質分子得到的能量越高。超聲波的頻率比聲波的頻率可高得多,所以超聲波可使物質分子獲得更大的能量。由此說明超聲波本身可
以供給物質足夠大的能量。
我們平常人耳能聽到的聲波頻率低、能量小。如高聲談話聲約等於50uW/cm2的強度。但超聲波所具有的能量就比聲波大得多。例如頻率為106Hz的超聲振動所具有的能量,比振幅相同而頻卒為103Hz的聲波振動的能量要大100萬倍,因為聲波的能量與頻率的平方成正比。由此看出,主要是超聲波的巨大機械能量
使物質質點產生了極大的加速度。
在一般工作中,正常響度的揚聲器的聲強為2·10-9W/cm2;炮的射擊聲的聲強為10 - 3W/cm2;中等響度的聲音使水的質點所獲得的加速度只有重力加速度(980cm/s2)的百分之幾,所以不會對水產生影響。然而如果把超聲作用於水中,使水質點所達到的加速度可能比重力加速度大幾十萬倍甚至幾百萬倍,所以就會使
水質點產生急速運動。它在超聲提取中有著極其重要的作用。 空化現象是液體中常見的一種物理現象。在液體中由於渦流或超聲波等物理作用,致使液體的某些地方形成局部的負壓區,從而引起液體或液體一固體界面的斷裂,形成微小的空泡或氣泡。液體中產生的這些空泡或氣泡處於非穩定狀態,有初生、發育、隨後迅速閉合的過程,當它們迅速閉合破滅時,會產生一種微激波,使局部區域有很大的壓強。這種空泡或氣泡在液體中形成和隨後迅速閉合的現象,稱為空化現象。
關於空化基本過程以及空化與沸騰的區別簡述如下:當液體在恆壓下加熱或在恆溫下用靜力或動力方法減壓時,可達到茌液體中有蒸氣空泡或充滿氣體的空泡(或空穴)開始出現並發育,隨後又閉合。這一狀態若由溫度升高所引起,稱之為「沸騰」;若溫度基本不變而由局部壓力下降所引起,稱之為「空化」。
由以上空化基本過程看出空化有以下特徵:空化是一種液體中出現的現象,在任何正常環境下,固體或氣體都不會發生空化;空化是液體減壓的結果,因此大體上可由控制減壓程度來控制空化現象;空化是一種動力學現象,它涉及空泡的發育與閉合。
超聲空化是強超聲在液體中傳播時,引起的一種特有的物理現象,也是引起液體中空腔的產生、長大、壓縮、閉合、反跳快速重復性運動的特有的物理過程。在空泡崩潰閉合時產生局部高壓、高溫,由於聲場中的頻率、聲強和液體的表面張力、粘度以及周圍環境的溫度和壓力等影響,液體中的微小氣核在聲場的作用下響應可能是緩和的,也可能是強烈的。故人們將聲空化分為穩態和瞬態兩種空化類型。
穩態空化主要是指那些內含氣體和蒸氣的空化泡的動力學行為,是一種較長壽命的氣泡振動。這種空化過程一般在小於1W/cm2聲強時產生,空化氣泡振動時間長,且持續幾個聲波周期。在聲場中這種振動氣泡,由於在膨脹時氣泡的表面積比壓縮時大,使膨脹時擴散到泡內的氣體比壓縮時擴散到泡外的多,而使氣泡在振動過程中增大。當振動振幅足夠大時,會使氣泡由穩態轉變為瞬態空化,繼而發生崩潰。
瞬態空化一般指在大於1W/cm2的聲強時所產生的空化氣泡,振動只在一個聲周期內完成。這種在聲場中振動的氣泡,當聲強足夠高、聲壓為負半周時,液體受到大的拉力,氣泡核迅速脹大,可達到原來尺寸的數倍;繼而在聲壓正半周時,氣泡受到壓縮因突然崩潰而裂解成許多小氣泡,以構成新的空化核。在氣泡迅速收縮時,泡內的氣體或蒸氣被壓縮,而在空化泡崩潰的極短時間,泡內產生約5000K的高溫,類似太陽表面的溫度;局部產生約500大氣壓的高壓,相當於深海底的壓力;溫度變化率高達109K/s;並伴隨產生強烈的沖擊波和時速達400km的射流、發光現象,也可聽到小的爆裂聲。可見空化所提供的能量,使局部產生高壓、高溫、高梯度流動,為葯材中難以提取的成分提供了一種新的提取途徑。
對超聲空化的研究,始於20世紀30年代,在Monnesco和Frenzel等發現聲發光(SL)後,由追索發光起因引起的對超聲空化氣泡運動的研究及對其基本效應的測量。他們採用對液體中超聲空化群體氣泡進行測量,研究丁「多泡空化」;到20世紀60年代中國科學院汪承灝、張德俊等在應崇福院士指導下,研究了用動力式方法產生的單一空化氣泡的完整運動過程,並實驗證明了空化的光輻射和電磁輻射均發生於氣泡閉合時刻,他們還研究了空化的
乳化作用及機械效應。20世紀80年代美國Gaitan和Crum等人採用聲懸浮技術將單一氣泡「囚禁」在容器的駐波場波腹處,使之與外加超聲場同步產生周期性的空化過程,並進行了測量。這些成果都為超聲在工農業、醫學等方面的應用提供了理論基礎,也為超聲空化的測量提供了條件。
空化強度的測量
根據目前的報導,超聲空化強度還沒有一種絕對的測定方法,但超聲在實際中的應用效果在某些方面是與空化強度有著直接關系,所以想方設法測量空化強度在實際應用中有著重要的意義。而空化強度不但和空化泡閉合時所產生的壓力大小、單位體積中的空化泡數量有關,還與各種類型的空化泡有關,所以只能測量相對強度。目前主要是從超聲清洗的角度研究,以直接衡量超聲清洗的效果,其方法有:
腐蝕法:將厚度約20um的鋁、錫或鉛箔置於聲場中一定距離上受空化腐蝕,在一定的時間內取出,稱出腐蝕樣的重量,以衡量相對的空化強度,這種方法稱之為膺蝕法。這種方法可測量由液體表面到不同深度的相對空化強度。測量的方法是要求金屬樣品表面光潔度一致,進行多次測量,以求出平均值。
化學法:將碘化鈉置於四氯化碳中,在聲空化作用下以釋放出碘的多少,來衡量相對的空化強度,這種方法稱為化學法。這種方法是用分光光度計或者放射性示蹤方法作釋放碘的定量測定。因為在超聲強度5 -30 W/cm2,處理1 min,碘的釋放量隨聲強的增加而增加,故以釋放量的大小,測定其空化強度。
清除污物法:用帶有放射性污物的工件作為清洗樣品,用超聲清洗後,定量測量污物除去的數量,以此衡量超聲清洗的效果或相對的空化強度,這種方法稱之為清除污物法。在實際應用中還有測量空化雜訊的方法等,在此不多述了。
超聲空化的消極作用及應用
由於聲空化現象產生氣泡的非線性振動以及它們破滅時產生爆破壓力,所以伴隨空化現象能產生許多物理和化學效應。這些效應有消極方面的作用,但也有在工程技術中得到應用的方面。如艦船用的高速旋轉的螺旋槳槳葉的表面,常受到空化產生的壓力打擊作用,「腐蝕」成一些斑痕。空化嚴重時,大量氣泡的出現會影響螺旋槳的推力。在民用工業中,空化「腐蝕」會損壞管道和器件。然而,利用空化產生的激波打擊作用,或氣泡閉合的局部高溫可以在工業中得到有益的利用。如超聲清洗,就是利用聲波復雜構造異形的孔道,藉助超聲空化能對放在洗滌劑中的機件微型機件清洗;也可在鍋爐中進行超聲除垢和防水垢沉積;還可利用空化對葯劑生產過程進行乳化,在工業上制備油一水之類混合溶液的乳劑;進行超聲焊接(破壞金屬表面氧化層,促金屬焊接);利用超聲空化促進某些化學反應過程;打破植物細壁,促進化學成分向溶劑中溶解,提高化學成分提出率等應用。
一、 超聲原理概述超聲波清洗的原理是發生器產的高頻振盪電信號。通過換能器轉換成高頻的機械振動,傳播到清洗液中,對工件實施高效的清洗。其工作機理是運用空化作用成倍或十幾售地提高清洗效果。當把液體放入清洗機內,施加超聲波後,由於超聲波在清洗液中是一種疏密相間,輻射傳播的高頻波,從而使液體高速往復振動。在振動的負壓區由於周圍的液體來不及補充,形成無數的微小真空氣泡,而在正壓區,微小氣泡在壓力下突然閉合,在閉合過程中由於液體間相互碰撞產生強大的沖擊波形成最高可達幾千個大氣壓的瞬時高壓,作用在被清洗的工件上。吸附在工件上的油膩、雜質在連續不斷的瞬時高壓作用下迅速脫離工件。從而達到清潔的目的。 超聲波的兩個主要參數 超聲波的兩個主要參數: 頻率:F≥20KHz; 功率密度:p=發射功率(W)/發射面積(cm2);通常p≥0.3w/cm2; 在液體中傳播的超聲波能對物體表面的污物進行清洗,其原理可用「空化」現象來解釋:超聲波振動在液體中傳播的音波壓強達到一個大氣壓時,其功率密度為0.35w/cm2,這時超聲波的音波壓強峰值就可達到真空或負壓,但實際上無負壓存在,因此在液體中產生一個很大的壓力,將液體分子拉裂成空洞一空化核。此空洞非常接近真空,它在超聲波壓強反向達到最大時破裂,由於破裂而產生的強烈沖擊將物體表面的污物撞擊下來。這種由無數細小的空化氣泡破裂而產生的沖擊波現象稱為「空化」現象。 太小的聲強無法產生空化效應。 超聲波清洗機由三個主要部分組成: (1)裝載清洗液的不銹鋼清洗缸 (2)超聲波發生器(3)超聲波換能器 超聲波清洗機具有清潔度高,機器噪音小、設備壽命長等優點。並能對幾何形狀比較復雜,例如有各種盲孔、微孔、深孔等用其他清洗方法難以清洗的零件進行高效清洗。由於具有以上獨特的性能,所以越來越被人們認識和接受。二、 設備特點當超聲波清洗機注滿水接通電源後,電路把50赫茲的交流電轉換成超聲波頻率的交流電、產生振盪,這種振盪的形成就是通過電感及換能器電容組成諧振電路,並將振盪信號通過反饋持繼不斷地進行下去。經晶體管進行放大後再送給串聯諧振電路。這個諧振頻率在機器出廠前精確地調整在換能器固有諧振頻率上,以發揮換能器最佳效果。 換能器是通過螺柱和強力粘合劑粘結在不銹鋼清洗槽底面上的,換能器將超聲波機械能通過槽底傳施給槽內液體,然後作用於液體中的被清洗工件,從而實現了超聲波清洗的功能。 大功率晶體管是工作在開關飽和工作狀態,所以其輸出波形為方形。當方波進入諧振電路後,經電感和電容的濾波後,就成為正弦波,所以實際上作用在換能器上的電流波形,已成為正弦波。 超聲波清洗機的超聲波電源發生器有兩種,一種是自激電路,另一種是他激電路。自激電路結構簡單、實用、經濟性好;他激電路功率大,具有頻率跟蹤和限流,發熱等多種保護,兩種電路分別適合不同層次企業和更廣泛的客戶需要。三、 使用方法1. 將發生器與清洗槽連接電纜接好。2. 將槽內注入選用的清洗液。3. 將發生器接入220V±10% 50赫茲交流電源。4. 打開發生器電源開關,電源指示燈亮(此時槽內液體開始振動空化)。四、 注意事項1. 為了延長使用壽命,建議將設備放在通風、乾燥的區域,發生器後側的風扇孔應定期清潔。發生器四面留有通風口,以使氣流暢通無阻。2. (1)清洗槽必須放入液體後才能開機工作,最低水位高度>100mm(底振式)且水平放置,換能器在側面時,為清洗槽槽沿100mm處,如在空氣狀態開機會損壞機器。(2)當清洗缸體溫度為常溫時,切勿將高溫液體直接注入缸內,以免導致換能器松動而影響機器正常使用 。(3)當清洗液因污染而需要更換時,切勿將低溫液體直接注入高溫缸體內,這同樣可導致換能器脫落,同時應當關閉加熱器開關,以免加熱器因槽內無液體而損壞。(4)定期檢查換能器,切勿使其變潮及撞擊,以免造成不必要的損失。3. 使用完畢後,應關閉總電源。4. 關機後不要立刻重新開機,間隙時間應在1分鍾以上。
D. 空氣流量計的工作原理是什麼
空氣流量感測器,也稱空氣流量計,是電噴發動機的重要感測器之一。它將吸入的空氣流量轉換成電信號送至電控單元(ECU),作為決定噴油的基本信號之一,是測定吸入發動機的空氣流量的感測器。
結構原理
在電子控制燃油噴射裝置上,測定發動機所吸進的空氣量的感測器,即空氣流量感測器是決定系統控制精度的重要部件之一。當規定發動機所吸進的空氣、混合氣的空燃比(A/F)的控制精度為±1.0時,系統的允許誤差為±6[%]~7[%],將此允許誤差分配至系統的各構成部件上時,空氣流量感測器所允許的誤差為±2[%]~3[%]。
汽油發動機所吸進空氣流量的最大值與最小值之比max/min在自然進氣系統中為40~50,在帶增壓的系統的中為60~70,在此范圍內的,空氣流量感測器應能保持±2~3[%]的測量精度,電子控制燃油噴射裝置上所用的空氣流量感測器在很寬的測定范圍上不僅應能保持測量精度,而且測量響應性也要優秀,可測量脈動的空氣流,輸出信號的處理應簡單。
根據空氣流量感測器特徵的不同,將燃油控制系統按進氣量的計量方式分為直接測量進氣量的L型控制與間接計量進氣量的D型控制(根據進氣歧管負壓與發動機的轉速間接計量進氣量。D型控制方式中的微機ROM內,預先儲存著以發動機轉速和進氣管內的壓力為參數的的各種狀態下的進氣量,微機根據所測的各運轉狀態下的進氣壓力與轉速,參照ROM所記憶的進氣量,可以算出燃油量L型控制所用的空氣流量計與一般工業流量感測器基本相同,但它能適應汽車的苛環境,但對踏油門時出現的流量的急劇變化的響應要求及在感測器前後進氣歧管的形狀引起的不均勻氣流中也能高精度檢測的要求。
最初的電子燃油噴射控制系統的採用的不是微機。而是模擬電路,那時採用的是活門式的空氣流量感測器,但隨著微機用於控制燃油噴射,也出現了其他幾種的空氣流量感測器。
活門式空氣流量感測器的的結構。
活門式空氣流量感測器裝在汽油發動機上,安裝於空氣濾清器與節氣門之間,其功能是檢測發動機的進氣量,並把檢測結果轉換成電信號,再輸入微機中。該感測器是由空氣流量計與電位計兩部分組成。
先看空氣流量感測器的工作過程。由空氣濾清器吸入的空氣沖向活門,活門轉到進氣量與回位彈簧平衡的位置處停止,也就是說,活門的開度與進氣量成成正比。在活門的轉動軸還裝有電位計,電位計的滑動臂與活門同步轉動,利用滑動電阻的電壓降把測量片的開度轉換成電信號,然後輸入到控制電路中。
卡曼渦旋式空氣流量感測器
為了克服活門式空氣流量感測器的缺點,即在保證測量精度的前提下,擴展測量范圍,並且取消滑動觸點,有開發出小型輕巧的空氣流量感測器,即卡曼渦旋式空氣流量感測器。卡曼渦旋是一種物理現象,渦旋的檢測方法、電子控制電路與檢測精度根本無關,空氣的通路面積與渦旋發生柱的尺寸變化決定檢測精度。又因為這種感測器的輸出的是電子信號(頻率),所以向系統的控制電路輸入信號時,可以省去AD轉換器。因此,從本質來看,卡曼渦旋式空氣流量感測器是適用於微機處理的信號。這種感測器有以下三個優點:測試精度高,可以輸出線形信號,信號處理簡單;長期使用,性能不會發生變化;因為是檢測體積流量所以不需要對溫度及大氣壓力進行修正。
這種空氣流量感測器的流量檢測的原理電路如圖,當有卡曼渦旋產生時,就隨著速度及壓力的變化,流量檢測的基本原理就是利用其中速度的變化。空氣流量感測器輸出至控制組件的信號波形如圖。信號為方波、數字信號。進氣量越多,卡曼渦旋的頻率越高,空氣流量感測器輸出信號的頻率就越高。
溫溫壓補償空氣流量感測器,主要用於工業管道介質流體的流量測量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質。其特點是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數的影響。無可動機械零件,因此可靠性高,維護量小。儀表參數能長期穩定。本儀表採用壓電應力式感測器,可靠性高,可在-10℃~+300℃的工作溫度范圍內工作。有模擬標准信號,也有數字脈沖信號輸出,容易與計算機等數字系統配套使用,是一種比較先進、理想的流量。
空氣流量感測器的最大優點是儀表系數不受測量介質物性的影響,可以由一種典型介質推廣到其他介質上。但由於液、氣的流速范圍差別很大,導致頻率范圍亦差別很大。處理渦街信號的放大器電路中,濾波器的通帶不同,電路參數亦不同,因此,同一電路參數不能用於測量不同介質。
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F. 超聲波探傷中探頭頻率如何選擇求解答
由於用接觸法檢測時一般會碰到金屬結構的變化,所以常常希望使用最低來確定規定的最小尺寸和類型的不連續性的位置,並且結果一致。超聲直聲束縱波脈沖回波檢測應用的典型頻率范圍頻率范圍應用范圍25~100kHz混凝土,木棒,岩石和粗晶非金屬材料0.2~2.25MHz鑄件(灰鑄鐵,球墨鑄鐵),相對地粗晶材料(銅,奧氏體不銹鋼,鎳基合金),塑料(固體火箭推進劑)以及火葯柱0.4~5MHz鑄件(鋼、鋁、黃銅)和晶粒細化材料1~2.25MHz焊縫(黑色和有色金屬)1~5MHz鍛造金屬產品(薄板、棒、方坯)1~10MHz鍛件(黑色和有色金屬)2.25~10MHz拔和壓的有色金屬或黑色金屬產品(棒、管、帶)、玻璃和陶瓷 合理地選擇檢測頻率需要有檢測類似材料的經驗,注意分析或試驗。可能需要標准試塊以檢查檢測方法的重復性和結果的唯一性。 對晶粒細化的鋼,當用接觸法檢測探測小尺寸的鍛造開裂、表面剝落、重皮和不連續性時,通常檢測頻率選用2.25MHz或5MHz。通常選用10MHz的檢測頻率探測細微夾雜物和分層。 大型的中碳鋼鍛件一般選用超聲束穿透能力達3m或更大的1~5MHz檢測頻率。小鍛件檢測頻率選用5~10MHz,而大鍛件檢測頻率則選用2.25MHz~5MHz。透平轉子這樣的鍛件雖在鍛造時較大范圍熱加工使用近表面材料已接受很多晶粒細化,但在鍛件中心部分可能有原始鍛造狀的大晶粒尺寸。 高碳鋼和高合金鋼若超聲穿透能力需要超過1m則應使用500kHz~1MHz的低檢測頻率。這也依賴於材料加工或熱處理程度。較低的檢測頻率常用於鑄鐵,在這里類似片狀石墨結構引起超聲束的散射,並且即使用採用低頻也降低了超聲束的穿透能力。 在大多數金屬和合金中,較大的晶粒經過鍛造、機加工或熱處理等精加工工藝產生更均勻的金屬組織結構以致能採用較高檢測頻率。由於控制了冷卻或熱處理工藝,許多銅合金鑄件具有細化的晶粒組織,所以可以採用2.25MHz的檢測頻率。其它類似的合金鑄件因有非常大的晶粒尺寸,即使採用500kHz的檢測頻率也是困難的。大多數鍛造鋁合金有相對細化的晶粒組織,所以超聲波在該種材料中有良好的穿透能力。對這些材料,推薦採用對小的不連續性有高分辨力的5、7.5MHz或10MHz的檢測頻率。不定的晶粒尺寸是鑄鋁合金、鎂、鈦和其他合金的特徵,對其可以使用2.25~5MHz的檢測頻率。 奧氏體不銹鋼和核電力系統中使用的高合金鑄件(如錳鋼)常常有2.5mm或更高數的量級的晶粒尺寸。這些材料要求結合使用低檢測頻率,高脈沖能量級或聚焦超聲聲束來補償嚴重散射和衰減。正如大多數無損檢測方法一樣,當工作狀況或靈敏度有懷疑時,應將結果與已知類似材料組織或類似直穿透能力的參考試塊進行比較。CTS-1008超聲波探傷儀CTS-1008PLUS超聲波探傷儀CTS-1003超聲波探傷儀(防水型)CTS-1002超聲波探傷儀CTS-1002PLUS超聲波探傷儀CTS-8008超聲波探傷儀CTS-8008PLUS超聲波探傷儀CTS-9008陶瓷絕緣子超聲波探傷儀CTS-9003超聲波探傷儀CTS-9003PLUS超聲波探傷儀CTS-9002超聲波探傷儀CTS-9002PLUS超聲波探傷儀CTS-9009超聲波探傷儀CTS-9008超聲波探傷儀CTS-9006超聲波探傷儀CTS-2020超聲波探傷儀CTS-3020超聲波探傷儀CTS-4020超聲波探傷儀CTS-2030超聲波探傷儀CTS-3030超聲波探傷儀CTS-4030超聲波探傷儀CTS-22A超聲波探傷儀CTS-22B超聲波探傷儀CTS-22超聲波探傷儀CTS-23超聲波探傷儀CTS-23A超聲波探傷儀CTS-23B超聲波探傷儀CTS-26超聲波探傷儀CTS-26A超聲波探傷儀USM86超聲波探傷儀|USM 86超聲波探傷儀|美國GE/德國KK超聲探傷儀