Principe de fonctionnement du temps de transit
Principe de mesure :
Le principe de corrélation du temps de transit exploite le fait que le temps de vol d'un signal ultrasonore est affecté par la vitesse d'écoulement du milieu porteur.Comme un nageur traversant une rivière qui coule, un signal ultrasonique se propage plus lentement en amont qu’en aval.
NotreDébitmètres à ultrasons TF1100travailler selon ce principe de temps de transit :
Vf = Kdt/TL
Où:
Vitesse du flux Vc
K : Constante
dt : différence de temps de vol
TL : Temps de transit moyen
Lorsque le débitmètre fonctionne, les deux transducteurs transmettent et reçoivent des signaux ultrasonores amplifiés par multifaisceaux qui se propagent d'abord en aval puis en amont.Étant donné que les ultrasons se propagent plus rapidement en aval qu'en amont, il y aura une différence de temps de vol (dt).Lorsque le débit est immobile, la différence de temps (dt) est nulle.Par conséquent, tant que nous connaissons le temps de vol en aval et en amont, nous pouvons calculer la différence de temps, puis la vitesse d'écoulement (Vf) via la formule suivante.
Méthode V
Méthode W
Méthode Z
Principe de fonctionnement du Doppler
LeDF6100Le débitmètre en série fonctionne en transmettant un son ultrasonique à partir de son transducteur émetteur, le son sera réfléchi par des réflecteurs soniques utiles suspendus dans le liquide et enregistrés par le transducteur récepteur.Si les réflecteurs soniques se déplacent sur le chemin de transmission du son, les ondes sonores seront réfléchies à une fréquence décalée (fréquence Doppler) par rapport à la fréquence transmise.Le changement de fréquence sera directement lié à la vitesse de la particule ou de la bulle en mouvement.Ce changement de fréquence est interprété par l'instrument et converti en diverses unités de mesure définies par l'utilisateur.
Il doit y avoir des particules suffisamment grosses pour provoquer une réflexion longitudinale – particules supérieures à 100 microns.
Lors de l'installation des transducteurs, l'emplacement d'installation doit avoir suffisamment de longueur de tuyau droit en amont et en aval.Généralement, l'amont a besoin d'une longueur de tuyau droit de 10D et l'aval d'une longueur de tuyau droit de 5D, où D est le diamètre du tuyau.
Principe de fonctionnement de la vitesse de zone
DOF6000Le débitmètre à canal ouvert de la série utilise le Doppler en mode continu pour détecter la vitesse de l'eau, un signal ultrasonique est transmis dans le débit d'eau et les échos (réflexions) renvoyés par les particules en suspension dans le débit d'eau sont reçus et analysés pour extraire le décalage Doppler (vitesse).La transmission est continue et simultanée à la réception du signal renvoyé.
Au cours d'un cycle de mesure, l'Ultraflow QSD 6537 émet un signal continu et mesure les signaux renvoyés par les diffuseurs n'importe où et partout le long du faisceau.Celles-ci sont résolues en une vitesse moyenne qui peut être liée à une vitesse d'écoulement du canal sur des sites appropriés.
Le récepteur de l'instrument détecte les signaux réfléchis et ces signaux sont analysés à l'aide de techniques de traitement du signal numérique.
Mesure de la profondeur de l'eau – par ultrasons
Pour la mesure de la profondeur, l'Ultraflow QSD 6537 utilise la mesure du temps de vol (ToF).Cela consiste à transmettre une rafale de signal ultrasonore vers le haut jusqu'à la surface de l'eau et à mesurer le temps nécessaire pour que l'écho de la surface soit reçu par l'instrument.La distance (profondeur de l'eau) est proportionnelle au temps de transit et à la vitesse du son dans l'eau (corrigée de la température et de la densité).
La mesure de profondeur maximale par ultrasons est limitée à 5 m.
Mesure de la profondeur de l'eau – Pression
Les sites où l’eau contient de grandes quantités de débris ou de bulles d’air peuvent ne pas convenir à la mesure de profondeur par ultrasons.Ces sites sont mieux adaptés à l’utilisation de la pression pour déterminer la profondeur de l’eau.
La mesure de profondeur basée sur la pression peut également être applicable aux sites où l'instrument ne peut pas être placé sur le fond du canal d'écoulement ou où il ne peut pas être monté horizontalement.
L'Ultraflow QSD 6537 est équipé d'un capteur de pression absolue 2 bars.Le capteur est situé sur la face inférieure de l'instrument et utilise un élément de détection de pression numérique à compensation de température.
Lorsque des capteurs de pression en profondeur sont utilisés, la variation de la pression atmosphérique entraînera des erreurs dans la profondeur indiquée.Ceci est corrigé en soustrayant la pression atmosphérique de la pression en profondeur mesurée.Un capteur de pression barométrique est nécessaire pour ce faire.Un module de compensation de pression a été intégré au calculateur DOF6000 qui compensera alors automatiquement les variations de pression atmosphérique garantissant une mesure précise de la profondeur.Cela permet à Ultraflow QSD 6537 d'indiquer la profondeur réelle de l'eau (pression) au lieu de la pression barométrique plus la hauteur d'eau.
Température
Un capteur de température à semi-conducteurs est utilisé pour mesurer la température de l’eau.La vitesse du son dans l'eau et sa conductivité sont affectées par la température.L'instrument utilise la température mesurée pour compenser automatiquement cette variation.
Conductivité électrique (CE)
L'Ultraflow QSD 6537 est équipé de la capacité de mesurer la conductivité de l'eau.Une configuration linéaire à quatre électrodes est utilisée pour effectuer la mesure.Un petit courant traverse l’eau et la tension développée par ce courant est mesurée.L'instrument utilise ces valeurs pour calculer la conductivité brute non corrigée.