通過時間の動作原理
測定原理:
通過時間相関原理は、超音波信号の飛行時間が搬送媒体の流速の影響を受けるという事実を利用します。流れる川を泳ぐ水泳選手のように、超音波信号は下流よりも上流にゆっくりと伝わります。
私たちのTF1100 超音波流量計この通過時間の原則に従って動作します。
Vf = Kdt/TL
どこ：
VcFlow 速度
K: 定数
dt: 飛行時間の差
TL: 平均通過時間
流量計が動作するとき、2 つのトランスデューサーは、最初に下流、次に上流に伝わるマルチビームによって増幅された超音波信号を送受信します。超音波は上流よりも下流に速く伝わるため、飛行時間 (dt) に差が生じます。流れが静止しているとき、時間差 (dt) はゼロです。したがって、下流と上流の両方の飛行時間がわかっていれば、次の式で時間差と流速 (Vf) を求めることができます。
V法
W法
Z法
ドップラーの動作原理
のDF6100シリーズ流量計は、送信トランスデューサから超音波を送信することによって動作し、その音は液体内に浮遊する有用な音波反射体によって反射され、受信トランスデューサによって記録されます。音波反射体が音響伝達経路内で移動している場合、音波は伝達された周波数からシフトした周波数（ドップラー周波数）で反射されます。周波数のシフトは、移動する粒子または気泡の速度に直接関係します。この周波数のシフトは機器によって解釈され、さまざまなユーザー定義の測定単位に変換されます。
縦方向の反射を引き起こすのに十分な大きさの粒子、つまり 100 ミクロンを超える粒子がいくつか存在する必要があります。
変換器を設置する場合、設置場所の上流側と下流側に十分な直管長を確保してください。一般に、上流には 10D、下流には 5D の直管長が必要です (D は管の直径)。
面積速度の動作原理
自由度6000シリーズ オープン チャネル流量計は、連続モード ドップラーを使用して水速度を検出します。超音波信号が水流に送信され、水流に浮遊する粒子から返されるエコー (反射) が受信および分析されて、ドップラー シフト (速度) が抽出されます。送信は継続的に行われ、返された信号の受信と同時に行われます。
測定サイクル中、Ultraflow QSD 6537 は連続信号を放射し、ビームに沿ったあらゆる場所の散乱体から戻ってくる信号を測定します。これらは、適切な場所でのチャネル流速に関連付けることができる平均速度に分解されます。
機器内の受信機は反射信号を検出し、それらの信号はデジタル信号処理技術を使用して分析されます。
水深測定 – 超音波
深度測定の場合、Ultraflow QSD 6537 は飛行時間 (ToF) 測距を使用します。これには、超音波信号のバーストを上向きに水面に送信し、水面からのエコーが機器によって受信されるまでにかかる時間を測定することが含まれます。距離 (水深) は、水中の通過時間と音速 (温度と密度で補正) に比例します。
超音波による最大深さ測定は 5m に制限されています。
水深測定 – 圧力
水中に大量の破片や気泡が含まれる場所は、超音波深さ測定には適さない可能性があります。これらの場所は、圧力を使用して水深を決定するのに適しています。
圧力ベースの深さ測定は、機器を流路の床に設置できない場所や水平に取り付けることができない場所にも適用できます。
Ultraflow QSD 6537 には、2 bar の絶対圧力センサーが取り付けられています。センサーは機器の底面にあり、温度補償されたデジタル圧力検出素子を利用しています。
深度圧力センサーが使用されている場合、大気圧の変化により、表示される深度に誤差が生じます。これは、測定された深度圧力から大気圧を差し引くことによって補正されます。これを行うには気圧センサーが必要です。圧力補償モジュールがカリキュレータ DOF6000 に組み込まれており、大気圧の変動を自動的に補償して、正確な深さ測定が確実に行われます。これにより、Ultraflow QSD 6537 は、気圧と水頭の合計ではなく、実際の水深 (圧力) を報告できるようになります。
温度
水温の測定には固体温度センサーが使用されます。水中の音速とその伝導率は温度の影響を受けます。機器は測定された温度を使用して、この変動を自動的に補正します。
電気伝導率 (EC)
Ultraflow QSD 6537 には、水の導電率を測定する機能が装備されています。測定には線形 4 電極構成が使用されます。小さな電流を水に流し、この電流によって発生する電圧を測定します。機器はこれらの値を使用して、未補正の生の導電率を計算します。