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較早公告: KUBLER旋轉(zhuǎn)編碼器在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用和顯著的優(yōu)勢。本文將對它的工作原理及其優(yōu)勢進(jìn)行深入解析,以期為相關(guān)行業(yè)從業(yè)者提供有價(jià)值的參考。一、工作原理工作原理基于光電掃描原理,其核心部件為一個(gè)中心有軸的光電碼盤。該碼盤上刻有環(huán)形通、暗刻線,當(dāng)碼盤隨軸旋轉(zhuǎn)時(shí),光電發(fā)射和接收器件會讀取這些刻線,從而產(chǎn)生電信號。具體來說,光電碼盤的旋轉(zhuǎn)會導(dǎo)致透光窗口和不透光窗口交替經(jīng)過光電發(fā)射器,進(jìn)而在接收器上產(chǎn)生光信號的變化。這些光信號變化隨后被轉(zhuǎn)換成電信號,形成四組正弦波信號,分別組合成A、B、C、D四相
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德國西門子超聲波流量計(jì)工作原理
點(diǎn)擊次數(shù):1792 更新時(shí)間:2014-12-11

    德國西門子超聲波流量計(jì)工作原理  SIEMENS超聲波流量計(jì)由超聲波換能器、電子線路及流量顯示和累積系統(tǒng)三部分組成。超聲波發(fā)射換能器將電能轉(zhuǎn)換為超聲波能量,并將其發(fā)射到被測流體中,接收器接收到的超聲波信號,經(jīng)電子線路放大并轉(zhuǎn)換為代表流量的電信號供給顯示和積算儀表進(jìn)行顯示和積算。這樣就實(shí)現(xiàn)了流量的檢測和顯示。
    SIEMENS超聲波流量計(jì)常用壓電換能器。它利用壓電材料的壓電效應(yīng),采用適出的發(fā)射電路把電能加到發(fā)射換能器的壓電元件上,使其產(chǎn)生超聲波振勸。超聲波以某一角度射入流體中傳播,然后由接收換能器接收,并經(jīng)壓電元件變?yōu)殡娔?,以便檢測。發(fā)射換能器利用壓電元件的逆壓電效應(yīng),而接收換能器則是利用壓電效應(yīng)。
    SIEMENS超聲波流量計(jì)換能器的壓電元件常做成圓形薄片,沿厚度振動(dòng)。薄片直徑超過厚度的10倍,以保證振動(dòng)的方向性。壓電元件材料多采用鋯鈦酸鉛。為固定壓電元件,使超聲波以合適的角度射入到流體中,需把元件故人聲楔中,構(gòu)成換能器整體(又稱探頭)。聲楔的材料不僅要求強(qiáng)度高、耐老化,而且要求超聲波經(jīng)聲楔后能量損失小即透射系數(shù)接近1。常用的聲楔材料是有機(jī)玻璃,因?yàn)樗该鳎梢杂^察到聲楔中壓電元件的組裝情況。另外,某些橡膠、塑料及膠木也可作聲楔材料。
    根據(jù)對信號檢測的原理,SIEMENS超聲流量計(jì)可分為傳播速度差法(直接時(shí)差法、時(shí)差法、相位差法和頻差法)、波束偏移法、多普勒法、互相關(guān)法、空間濾法及噪聲法等。
    1、時(shí)差法 測量順逆?zhèn)鞑r(shí)傳播速度不同引起的時(shí)差計(jì)算被測流體速度。
    它采用兩個(gè)聲波發(fā)送器(SA和SB)和兩個(gè)聲波接收器RA和RB)。同一聲源的兩組聲波在SA與RA之間和SB與RB之間分別傳送。它們沿著管道安裝的位置與管道成θ角(一般θ=45°)。由于向下游傳送的聲波被流體加速,而向上游傳送的聲波被延遲,它們之間的時(shí)間差與流速成正比。也可以發(fā)送正弦信號測量兩組聲波之間的相移或發(fā)送頻率信號測量頻率差來實(shí)現(xiàn)流速的測量。
    2、相位差法 測量順逆?zhèn)鞑r(shí)傳播時(shí)由于時(shí)差引起的相位差計(jì)算速度。它的發(fā)送器沿垂直于管道的軸線發(fā)送一束聲波,由于流體流動(dòng)的作用,聲波束向下游偏移一段距離。偏移距離與流速成正比。
    3、頻差法 測量順逆?zhèn)鞑r(shí)傳播時(shí)的聲環(huán)頻率差。
    當(dāng)超聲波在不均勻流體中傳送時(shí),聲波會產(chǎn)生散射。流體與發(fā)送器間有相對運(yùn)動(dòng)時(shí),發(fā)送的聲波信號和被流體散射后接收到的信號之間會產(chǎn)生多普勒頻移。多普勒頻移與流體流速成正比。圖2中被測流體的區(qū)域位于發(fā)射波束與接收到的散射波束的交叉之處。要求波束很窄,使兩波束的夾角θ不致受到波束寬度影響。也可只采用一個(gè)變換器既作為發(fā)送器又作為接收器,這種方式稱為單通道式。在單通道多普勒血液流量計(jì)中,發(fā)送器間隔地發(fā)送聲脈沖信號,在兩個(gè)聲脈沖間隔的時(shí)間中,接收從血管壁和血管內(nèi)紅血球反射回來的聲脈沖信號。采用控制線路選擇給定距離處的紅血球反射信號,通過比較后得到多普勒頻移,它與血液流速成正比。在已知血管橫截面時(shí)可得到血液流量。
    德國西門子超聲波流量計(jì)工作原理

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