Áhrif mælitíma á rennslismælingu

Dec 09, 2025

Skildu eftir skilaboð

flow measurement

Fyrir utan tímamælingarvilluna sem stafar af gæðum úthljóðs bergmálsins, er tímamælingaraðferðin einnig mikilvægur þáttur sem hefur áhrif á nákvæmni. Helstu tímamælingaraðferðirnar eru meðal annars púlstalning og kross-fylgni. Í púlstalningu er upplausn mælitímans bein þáttur sem leiðir tilmælinguvilla. Þar sem tímatökupúlsinn hefur alltaf breidd mun mæliskekkjan eiga sér stað innan eins púlstímabils.

 

Kross-fylgniaðferðin reiknar út kross-fylgni milli merkjanna sem dreifast á milli tveggja punkta til að fá tímatöfina á milli merkjanna tveggja. Að því gefnu að úthljóðsmerkið sem greinist á einum stað sé z(t) og merkið sem breiðist út á annan stað eftir seinkunartímann sé y(t), þá er hægt að reikna út tímatöfina á milli merkjanna tveggja með kross-fylgni.

Krossfylgnisútreikningsformúlan er sem hér segir:

 

info-615-55

 

Ennfremur þjást úthljóðsrennslismælar einnig af tímatöfum af völdum snúra, transducers, festingarraufa og rafeindaíhluta. Þessar töf koma í veg fyrir kerfisbundnar villur. Hægt er að vinna bug á þessum villum með seinkunarprófun, núll-flæðiskvörðunarleiðréttingu og hita- og þrýstingsuppbót.

Útbreiðsluferill úthljóðsmerkja innan rörs breytist með flæðihraða, sem leiðir að lokum til ónákvæmni í tímamælingum. Útbreiðsluferill úthljóðsbylgju innan vökvans er ekki línulegur og ferilarnir eru mismunandi eftir því hvort flæðið er andstreymis eða niðurstreymis. Þessum útbreiðsluferil er hægt að lýsa með því að nota rásarferilrakningu í rúmfræðilegri hljóðfræði. Miðað við afleiðslu Boone og Vermaas, að því gefnu að hljóðhraðinn C sé stöðugur, er jöfnun rásarferilsins:

flow measurement

Í formúlunni: p(r) er hornið milli hljóðrásarinnar í fjarlægð r frá miðlínu og ásstefnu í pípunni; V er meðal yfirborðshraði hljóðrásarinnar í fjarlægð r frá miðlínu og áshluta í pípunni.

Þegar staðsetning skynjarans hefur verið ákvörðuð er hægt að ákvarða rásarferilinn. Þar sem V er ekki stöðugt sýnir rásin bogadregna lögun og ráshornið er ó-fast. Reynolds talan Re og Mach tala Ma ákvarða sveigju rásarinnar, sem breytist með hraðadreifingu og eykst í Ma.

Mach talan í pípunni er skilgreind sem:

Ma=V/C

Í formúlunni: C er hraði hljóðsins; V er meðalrúmmálshraði vökvans í pípunni. Þegar Ma < 0,1 er útbreiðsluferill úthljóðsbylgjunnar um það bil bein lína; því stærri Ma er, því meiri sveigja útbreiðsluferilsins.

 

 

Eins og sést á myndinni, þegar úthljóðsbylgjur breiðast út í vökvanum innan rörsins, eru útbreiðsluleiðir þeirra mismunandi eftir því hvort þær ferðast með eða á móti flæðinu, sem leiðir til mismunandi vegalengda og þar með ónákvæman mælitíma.

 

Frá sjónarhóli merkja á sér stað orkutap bæði á sendi- og móttökubreytum og einnig við útbreiðslu í báðar áttir. Því meiri sveigja sem útbreiðsluferillinn er, því veikari er móttekið bergmálsmerki. Ef útblásturshorn úthljóðsmælisins er ónákvæmt, gæti bergmálsmerkið ekki einu sinni greinst á móttökubreytinum.

flow measurement

 

Núll-þverunarskynjun skynjar núll-þverunarpunktinn með því að stilla þröskuldsspennu. Hins vegar, í reynd, hefst uppgötvun aðeins eftir seinkun eftir komu merkis og þessi seinkun leiðir til kerfisbundinnar villu. Ennfremur, þegar merki amplitude sveiflast, breytist upphafstíminn sem fæst frá núll-þverunarskynjun með föstu gildi. Úthljóðsmerkið sem dreifist í gasi innan rörs er sýnt á myndinni. Þegar vökvahraði eykst minnkar móttekið merki amplitude, sem getur valdið því að aukatækið greinir mismunandi útbreiðslutíma.

 

flow measurement

 

 

Hringdu í okkur