Tranzīta laika darbības princips
Mērīšanas princips:
Tranzīta laika korelācijas princips izmanto faktu, ka ultraskaņas signāla izplatīšanās laiku ietekmē nesējvides plūsmas ātrums. Līdzīgi kā peldētājs, kas šķērso plūstošu upi, ultraskaņas signāls pārvietojas lēnāk augšup pa straumi nekā lejup pa straumi.
MūsuTF1100 ultraskaņas plūsmas mērītājidarbojas saskaņā ar šo tranzīta laika principu:
Vf = Kdt/TL
Kur:
VcPlūsmas ātrums
K: Konstante
dt: Lidojuma laika starpība
TL: Vidējais tranzīta laiks
Kad plūsmas mērītājs darbojas, divi pārveidotāji pārraida un uztver ultraskaņas signālus, kas pastiprināti ar vairākiem stariem, kuri vispirms izplatās lejup pa straumi un pēc tam augšup pa straumi. Tā kā ultraskaņa izplatās ātrāk lejup pa straumi nekā augšup pa straumi, rodas izplatīšanās laika atšķirība (dt). Kad plūsma ir mierīga, laika starpība (dt) ir nulle. Tāpēc, ja vien mēs zinām izplatīšanās laiku gan lejup pa straumi, gan augšup pa straumi, mēs varam aprēķināt laika starpību un pēc tam plūsmas ātrumu (Vf), izmantojot šādu formulu.
V metode
W metode
Z metode
Doplera darbības princips
TheDF6100Sērijas plūsmas mērītājs darbojas, pārraidot ultraskaņas skaņu no tā raidītāja devēja, skaņu atstaros noderīgi skaņas reflektori, kas suspendēti šķidrumā, un to ierakstīs uztverošais devējs. Ja skaņas reflektori kustas skaņas pārraides ceļā, skaņas viļņi tiks atstaroti frekvencē, kas ir nobīdīta (Doplera frekvence) no pārraidītās frekvences. Frekvences nobīde būs tieši saistīta ar kustīgās daļiņas vai burbuļa ātrumu. Šo frekvences nobīdi interpretē instruments un konvertē dažādās lietotāja definētās mērvienībās.
Jābūt dažām daļiņām, kas ir pietiekami lielas, lai izraisītu garenisko atstarošanos — daļiņām, kas ir lielākas par 100 mikroniem.
Uzstādot pārveidotājus, uzstādīšanas vietai jābūt pietiekami taisnai caurules garumā augšup un lejup pa straumi. Parasti augšup un lejup pa straumi ir nepieciešams 10D taisnas caurules garums, bet lejup pa straumi - 5D, kur D ir caurules diametrs.
Laukuma ātruma darbības princips
DOF6000Sērijas atvērtā kanāla plūsmas mērītājs izmanto nepārtraukta režīma Doplera efektu, lai noteiktu ūdens ātrumu, ultraskaņas signāls tiek pārraidīts ūdens plūsmā, un tiek uztvertas un analizētas atbalsis (atstarošanas), kas atstarojas no ūdens plūsmā suspendētajām daļiņām, lai iegūtu Doplera nobīdi (ātrumu). Pārraide ir nepārtraukta un vienlaicīga ar atgrieztā signāla uztveršanu.
Mērīšanas cikla laikā Ultraflow QSD 6537 izstaro nepārtrauktu signālu un mēra signālus, kas atgriežas no izkliedētājiem jebkur un visur gar staru kūli. Tie tiek sadalīti līdz vidējam ātrumam, ko var saistīt ar kanāla plūsmas ātrumu piemērotās vietās.
Instrumenta uztvērējs uztver atstarotos signālus, un šie signāli tiek analizēti, izmantojot digitālās signālu apstrādes metodes.
Ūdens dziļuma mērīšana – ultraskaņas
Dziļuma mērīšanai Ultraflow QSD 6537 izmanto lidojuma laika (ToF) diapazona mērīšanu. Tas ietver ultraskaņas signāla uzliesmojuma pārraidi uz augšu uz ūdens virsmu un laika mērīšanu, kas nepieciešams, lai instruments uztvertu atbalsi no virsmas. Attālums (ūdens dziļums) ir proporcionāls skaņas pārvades laikam un ātrumam ūdenī (koriģēts atbilstoši temperatūrai un blīvumam).
Maksimālais ultraskaņas dziļuma mērījums ir ierobežots līdz 5 m.
Ūdens dziļuma mērīšana – spiediens
Vietas, kur ūdenī ir liels daudzums gružu vai gaisa burbuļu, var nebūt piemērotas ultraskaņas dziļuma mērīšanai. Šīs vietas ir labāk piemērotas spiediena izmantošanai ūdens dziļuma noteikšanai.
Spiediena dziļuma mērījumus var piemērot arī vietās, kur instrumentu nevar novietot plūsmas kanāla grīdā vai uzstādīt horizontāli.
Ultraflow QSD 6537 ir aprīkots ar 2 bāru absolūtā spiediena sensoru. Sensors atrodas instrumenta apakšējā daļā un izmanto temperatūras kompensētu digitālo spiediena noteikšanas elementu.
Ja tiek izmantoti dziļuma spiediena sensori, atmosfēras spiediena svārstības radīs kļūdas norādītajā dziļumā. To koriģē, no izmērītā dziļuma spiediena atņemot atmosfēras spiedienu. Lai to izdarītu, ir nepieciešams barometriskā spiediena sensors. Kalkulatorā DOF6000 ir iebūvēts spiediena kompensācijas modulis, kas pēc tam automātiski kompensēs atmosfēras spiediena svārstības, nodrošinot precīzu dziļuma mērījumu. Tas ļauj Ultraflow QSD 6537 ziņot par faktisko ūdens dziļumu (spiedienu), nevis barometrisko spiedienu plus ūdens spiedienu.
Temperatūra
Ūdens temperatūras mērīšanai tiek izmantots cietvielu temperatūras sensors. Skaņas ātrumu ūdenī un tā vadītspēju ietekmē temperatūra. Instruments izmanto izmērīto temperatūru, lai automātiski kompensētu šīs izmaiņas.
Elektrovadītspēja (EC)
Ultraflow QSD 6537 ir aprīkots ar iespēju mērīt ūdens vadītspēju. Mērījuma veikšanai tiek izmantota lineāra četru elektrodu konfigurācija. Caur ūdeni tiek laista neliela strāva, un tiek mērīts šīs strāvas radītais spriegums. Instruments izmanto šīs vērtības, lai aprēķinātu neapstrādāto nekoriģēto vadītspēju.