Mae mesuryddion dŵr uwchsonig yn mesur y defnydd o ddŵr gan ddefnyddio tonnau ultrasonic. Gan fod cyflymder lluosogi tonnau uwchsonig yn cael ei effeithio gan gyflymder y llif dŵr, gellir pennu cyflymder llif-ac wedyn y defnydd o ddŵr- trwy gofnodi amser lluosogi'r tonnau ultrasonic.
Mae mesuryddion dŵr ultrasonic yn cynnig cywirdeb mesur uchel ac ystod fesur eang, gan eu gwneud y math mwyaf cyffredin o fesurydd dŵr ac ymarferol sydd ar gael heddiw.
Beth yw uwchsain?
Er mwyn deall sutmesuryddion dŵr ultrasonicgwaith, rhaid diffinio uwchsain yn gyntaf.
Mae uwchsain yn cyfeirio at donnau sain mecanyddol ag amleddau uwch na 20 kHz, sydd y tu hwnt i ystod clyw dynol.
Gall tonnau uwchsonig ymledu trwy ddŵr a chyfryngau eraill; mae eu cyflymder lluosogi yn cael ei ddylanwadu gan briodweddau'r cyfrwng a chyflymder y llif.
Pam defnyddio uwchsain? Oni ellir defnyddio mathau eraill o donnau ar gyfer mesuriadau mesurydd dŵr?
Wrth ystyried nodweddion ffisegol, egwyddorion mesur, ac ymarferoldeb peirianneg tonnau ultrasonic, mae uwchsain yn addas ar gyfer mesur llif dŵr.
Beth yw nodweddion tonnau ultrasonic?
Perfformiad lluosogi da mewn hylifau: Gall tonnau uwchsonig deithio trwy gyfryngau hylifol heb fawr o wanhad.
Mae cyflymder lluosogi yn cael ei effeithio gan gyflymder llif y cyfrwng: Mae tonnau uwchsonig yn cyflymu wrth deithio i lawr yr afon (cyflymder sain + cydran o gyflymder llif dŵr) ac yn arafu wrth deithio i fyny'r afon (cyflymder sain - cydran cyflymder llif dŵr).
Cyfarwyddeb fanwl gywir: Mae amleddau uchel a thonfeddi byr yn rhoi cyfeiriadedd rhagorol i donnau ultrasonic ac egni crynodedig, gan eu gwneud yn hawdd i'w trosglwyddo i gyfeiriadau penodol.
Mae tonnau uwchsonig yn caniatáu trosglwyddo a derbyn signal manwl gywir. Ar ôl ei drosglwyddo, rhaid i'r signal ultrasonic gael o leiaf ddau adlewyrchiad o fewn y bibell ddŵr i gyrraedd y derbynnydd; mae union gyfeiriadedd uwchsain yn bodloni'r gofyniad hwn.
Pam na ellir defnyddio mathau eraill o donnau i fesur y defnydd o ddŵr?
Tonnau ysgafn: Angen pibellau tryloyw a gwasgaru'n sylweddol mewn dŵr, gan wneud derbyniad signal yn anodd.
Tonnau sain cyffredin: Mae ganddynt amleddau isel (20 Hz–20 kHz) ac maent yn agored i ymyrraeth sŵn amgylcheddol, sy'n effeithio ar ganlyniadau mesuriadau.
Egwyddor weithredol mesuryddion dŵr ultrasonic:
Ar hyn o bryd, mae mesuryddion dŵr ultrasonic yn defnyddio dau ddull mesur yn bennaf: y dull amser cludo a dull effaith Doppler.
Y dull amser cludo yw'r dechneg a ddefnyddir amlaf ar gyfer mesuryddion dŵr ultrasonic, tra bod y dull effaith Doppler yn addas ar gyfer cymwysiadau diwydiannol sy'n cynnwys ansawdd dŵr gwaeth.
Sut mae mesuryddion dŵr ultrasonic yn cynhyrchu tonnau ultrasonic? Trwy gymhwyso signal cerrynt eiledol (AC) ag amledd uwch na 20 kHz ar drawsddygiadur neu synhwyrydd, mae'r trawsddygiadur ultrasonic yn cynhyrchu dirgryniadau mecanyddol amledd uchel, munudau sy'n cael eu trosi'n donnau ultrasonic.