基于阵列探头的PFA管超声导波流量测量

• 作者: 董宇光 萧旭峯 曹丽
• 来源期刊: 仪器仪表学报
• 学科: 工学
• 关键词: PFA管流量测量 阵列探头 超声导波激励 模态选择
• 年，卷（期）: 2021,（10）
• 所属期刊栏目: 多相流测试技术|Multiphase Flow Measurement
• 页码范围: 105-111
• 页数: 7页
• 分类号: TH814
• 语种: 中文
• DOI: 10.19650/j.cnki.cjsi.J2107572

摘要

PFA管材耐腐蚀性好、性能稳定,被广泛应用在半导体等行业的药液运输中,为精确控制药液的用时和用量,需要研究小管径PFA管的非接触式流量测量方法.本文使用超声阵列外卡探头在PFA细管上激励超声导波,并利用导波测量流量.首先比较超声斜探头模态选择和阵列探头模态选择原理的不同,说明阵列探头的频率选择特性,进而设计阵列探头阵元宽度、厚度并制作了三种间距的阵列探头,通过频率扫描得到阵列探头的激励接收特性,比较分析了阵列探头的模态选择效果,并进行了流量测量实验.结果 表明阵列探头可增强接收信号强度,提高测量灵敏度,改变阵列间距可以选择不同导波模态,在3 mm PFA管上选择L(0,5)导波模态时流速范围0～6.70 m/s内的测量结果误差限为±0.22 m/s.