Conceptos básicos del medidor de flujo Doppler

Resumen: Excelentes fabricantes de medidores de flujo y sus productos y presupuestos ofrecen información básica sobre medidores de flujo Doppler. El medidor de flujo Doppler es una tecnología de detección de flujo que utiliza el desplazamiento de frecuencia Doppler para obtener datos de velocidad del flujo del fluido. A partir de los datos originales de velocidad del flujo y nivel del líquido, calcula la velocidad promedio de la sección mediante un modelo matemático y la multiplica por el área de la sección transversal del fluido para obtener el caudal. Fórmula: caudal. Para obtener más información sobre modelos y presupuestos de otros fabricantes de medidores de flujo, no dude en contactarnos. A continuación, se detalla el artículo sobre los conocimientos básicos de los medidores de flujo Doppler. Los medidores de flujo Doppler utilizan el desplazamiento de frecuencia Doppler para obtener datos del caudal del fluido. A partir de los datos originales de velocidad del flujo y nivel del líquido, calculan el caudal promedio de la sección mediante un modelo matemático y lo multiplican por el área de la sección transversal del fluido para obtener la tecnología de detección del caudal (la fórmula básica del caudal es: caudal Q = caudal promedio V * área de la sección transversal A). Por lo tanto, Dopp El proceso de medición de flujo del medidor de flujo Le puede ser específicamente: medición de la velocidad de flujo, cálculo de la velocidad de flujo promedio, cálculo del área de la sección transversal y cálculo de flujo. Los dos últimos son cálculos geométricos/matemáticos simples. Para la medición de la velocidad de flujo, lo primero que hay que explicar es el desplazamiento de frecuencia Doppler. Cuando hay movimiento relativo entre la fuente de onda y el observador, la frecuencia recibida por el observador es diferente de la frecuencia real de la fuente de onda, y la diferencia entre la frecuencia de la señal recibida y la frecuencia de la fuente de sonido se llama desplazamiento de frecuencia Doppler. Su tamaño está determinado por la velocidad relativa entre los dos, un fenómeno físico llamado efecto Doppler. Al medir la velocidad del flujo, la onda emitida por la sonda encuentra la materia suspendida, partículas sólidas, burbujas de aire e incluso partículas inestables en el medio. El vórtice, la perturbación, etc. del estado producirán ondas reflejadas que se desvían de la frecuencia de transmisión, lo que resulta en una variación de la frecuencia Doppler, y este efecto es proporcional a la velocidad de movimiento del reflector. La sonda receptora recibe las ondas reflejadas en cada punto y se somete a un procesamiento de señal complejo. Mediante el análisis del espectro dinámico y el cálculo preciso, se puede obtener la velocidad del flujo del fluido en la sección de la tubería. Actualmente, las ondas más utilizadas en los caudalímetros Doppler son las ondas ultrasónicas y de radar. En los caudalímetros Doppler que utilizan cualquier onda como onda de medición, el principio de cuantificación del caudal utilizado es el principio de desplazamiento de frecuencia Doppler. Básicamente, se puede considerar que, bajo este principio, las sondas de varias ondas miden la velocidad del flujo en un punto determinado o dentro del rango de medición (refiriéndose a la cobertura de las ondas sonoras o de radar. La medición de la velocidad del flujo no presenta una diferencia esencial en la precisión de la velocidad del flujo en toda la sección), que es básicamente de alrededor del 1-2%. La diferencia entre las ondas ultrasónicas y las de radar en las aplicaciones de medición actuales radica en que las ondas ultrasónicas se utilizan generalmente para la medición bajo fluidos, mientras que las últimas se utilizan generalmente para la medición por encima del fluido. Por lo tanto, la onda ultrasónica puede obtener datos de velocidad del flujo a diferentes profundidades en el fluido según el desplazamiento de frecuencia Doppler de los ecos recopilados y analizados en diferentes momentos. Sin embargo, el sensor de ondas de radar solo puede obtener datos de velocidad de flujo en la superficie del fluido, ya que se instala por encima. En cuanto a su instalación, no es necesario instalarlo por debajo del líquido, lo que facilita su instalación y mantenimiento, y reduce la tasa de fallos del instrumento. Tanto si se trata de un caudalímetro Doppler ultrasónico como de un caudalímetro Doppler por radar, las ondas sonoras emitidas por la sonda y su área de cobertura son extremadamente limitadas. De hecho, es imposible medir directamente la velocidad media de flujo de toda la sección por la que pasa el agua. Por lo tanto, es fundamental obtener la velocidad media de flujo de la sección a partir de los limitados datos brutos de velocidad de flujo obtenidos por la sonda. Actualmente, la adquisición de la velocidad media de flujo es fundamental. Generalmente, la velocidad media de flujo de la sección se calcula mediante un modelo matemático a partir de los datos de velocidad de flujo de una o varias profundidades. El caudalímetro de ondas de radar generalmente solo mide la velocidad de flujo superficial, por lo que la velocidad media solo se puede calcular a partir de ella. El caudalímetro ultrasónico, al instalarse por debajo del nivel del líquido, permite obtener caudales de múltiples profundidades y calcular el caudal medio a partir de múltiples caudales. Es evidente que el software integrado del caudalímetro debe incluir un modelo teórico para determinar la relación entre la velocidad media del caudal de la sección y la velocidad medida por la sonda, según la forma de la sección y las características del caudal, y así calcular la velocidad media del caudal de la sección actual. Sin embargo, el movimiento del caudal es complejo y variable, y el modelo hidráulico suele ser adecuado solo para caudales uniformes. Por lo tanto, independientemente del caudalímetro utilizado, es imposible calcular el caudal con precisión en situaciones de flujo turbulento. Esto se debe a que no se puede calcular la velocidad media del caudal de la sección transversal turbulenta (a menos que se pueda medir y promediar ponderando la velocidad del caudal en cada punto de la sección, lo cual es teóricamente imposible). Incluso si se trata de un flujo laminar, se presentarán ligeras perturbaciones y remolinos en el flujo de agua (debido a la presencia de partículas y sedimentación, es imposible formar un flujo de agua ideal). En este caso, en términos relativos, las ondas ultrasónicas submarinas (disparo ascendente) pueden calcular el flujo con mayor precisión que las ondas de radar (velocidad superficial). Esto se debe a que las ondas ultrasónicas submarinas pueden medir la velocidad del flujo a diferentes profundidades en secciones, para obtener una distribución de velocidad de flujo relativamente precisa, mientras que el radar solo puede medir la velocidad del flujo superficial y no puede medir la distribución real de la velocidad del flujo. Esta onda ultrasónica submarina puede corregir la relación entre el caudal medido y el caudal promedio según los resultados de la medición real. Por lo tanto, se puede obtener una velocidad de flujo promedio más precisa, mientras que el radar solo puede asumir el estado actual del flujo y usar un modelo teórico para calcular la velocidad de flujo promedio. Entonces, la diferencia entre ambos al calcular el flujo se puede ver a simple vista. Además, se debe señalar especialmente que, dado que el Doppler ultrasónico puede obtener datos de velocidad de flujo a múltiples profundidades, además de calcular la velocidad de flujo promedio a partir de estas velocidades de flujo, estos datos de velocidad de flujo brutos a diferentes profundidades tienen métodos de procesamiento adicionales.

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