Ի՞նչ է Դոպլերի էֆեկտը ուլտրաձայնային հոսքաչափում։

Դոպլերի էֆեկտը ուլտրաձայնային հոսքաչափում մի երևույթ է, որի դեպքում ուլտրաձայնային ազդանշանի հաճախականությունը փոխվում է մասնիկների կամ խողովակի ներսում հեղուկի շարժման պատճառով: Հաճախականության այս փոփոխությունն օգտագործվում է հեղուկի արագությունը որոշելու համար, և դրանից կարելի է հաշվարկել հոսքի արագությունը:

Դոպլերի էֆեկտի աշխատանքային սկզբունքը ուլտրաձայնային հոսքաչափերում.

Դոպլերի էֆեկտն օգտագործող ուլտրաձայնային հոսքաչափում համակարգը գործում է հետևյալ կերպ.

Ուլտրաձայնային ալիքների փոխանցում. Հոսքի չափիչը փոխակերպիչի միջոցով ուլտրաձայնային ալիք է փոխանցում հեղուկի մեջ։

Անդրադարձ մասնիկներից. Շատ դեպքերում հեղուկը մաքուր չէ, այլ պարունակում է կախված մասնիկներ, փուչիկներ կամ այլ անհամասեռություններ: Երբ ուլտրաձայնային ալիքները հարվածում են այս շարժվող մասնիկներին կամ փուչիկներին, դրանք անդրադառնում են դեպի տվիչը:

Հաճախականության տեղաշարժ. Մասնիկների շարժումը առաջացնում է անդրադարձված ուլտրաձայնային ալիքի հաճախականության տեղաշարժ՝

Եթե ​​հեղուկի հոսքը շարժվում է դեպի փոխակերպիչը, անդրադարձվող հաճախականությունը կլինի ավելի բարձր (դրական Դոպլերի տեղաշարժ):

Եթե ​​հեղուկի հոսքը հեռանում է փոխակերպիչից, անդրադարձվող հաճախականությունը կլինի ավելի ցածր (բացասական Դոպլերի տեղաշարժ):

Հաճախականության շեղման հաշվարկ. Հաճախականության շեղման չափը ուղիղ համեմատական ​​է հեղուկի արագությանը: Որքան արագ է հեղուկը շարժվում, այնքան մեծ է հաճախականության շեղումը:

Հոսքի արագության հաշվարկ. Դոպլերի շեղումը չափելով և հեղուկի հատկությունները և խողովակի երկրաչափությունը իմանալով՝ հոսքաչափը կարող է հաշվարկել հեղուկի արագությունը: Այնուհետև հոսքի արագությունը կարելի է ստանալ՝ հեղուկի արագությունը բազմապատկելով խողովակի լայնական հատույթի մակերեսով:

Գործոններ, որոնք ազդում ենԴոպլերի էֆեկտը ուլտրաձայնային հոսքաչափերում:

Մասնիկների կոնցենտրացիա. Դոպլերի էֆեկտը հիմնված է հեղուկի մեջ մասնիկների (կամ պղպջակների) առկայության վրա: Եթե հեղուկը շատ մաքուր է կամ չունի կախված պինդ մասնիկներ, ուլտրաձայնային ալիքները կարող են բավարար չափով չանդրադարձվել, ինչը կհանգեցնի անճշտության կամ ձախողման չափումների:

Մասնիկների չափս. Ավելի մեծ մասնիկները կամ պղպջակները ավելի արդյունավետորեն են արտացոլում ուլտրաձայնային ալիքները, ինչը դյուրին է դարձնում Դոպլերի շեղման հայտնաբերումը: Փոքր մասնիկները կարող են բավականաչափ ուժեղ արտացոլում չառաջացնել համակարգի կողմից հայտնաբերվելու համար:

Հոսքի պրոֆիլ. Հոսքի պրոֆիլը (տուրբուլենտ կամ շերտավոր) կարող է ազդել Դոպլերի չափման ճշգրտության վրա: Սովորաբար, Դոպլերաչափերը ավելի հարմար են տուրբուլենտ հոսքի համար, որտեղ մասնիկները շարժվում են պատահական, քաոսային ձևով:

Հեղուկի հատկությունները. Հեղուկում ձայնի արագությունը ազդում է Դոպլերի շեղման վրա: Հաշվիչը կարող է անհրաժեշտ լինել կարգաբերել հեղուկների որոշակի տեսակների համար, քանի որ ձայնի արագությունը տատանվում է՝ կախված հեղուկի խտությունից, ջերմաստիճանից և կազմից:

ՏեսակներԴոպլերային ուլտրաձայնային հոսքաչափեր:

Դոպլերային հոսքաչափեր սեղմակովԱյս չափիչները խողովակի մեջ կտրելու կարիք չունեն։ Դրանք ամրացվում են խողովակի արտաքին մասին և չափում ուլտրաձայնային ալիքների հաճախականության տեղաշարժը, երբ դրանք անցնում են հեղուկի միջով։

Ներկառուցված Դոպլերային հոսքաչափերԱյս չափիչները տեղադրվում են անմիջապես խողովակաշարի մեջ, որտեղ ուլտրաձայնային սենսորները փոխանցում և ընդունում են հեղուկի ներսից եկող ձայնային ալիքները։