毛細(xì)管粘度計的工作原理及創(chuàng)新設(shè)計-資料下載頁
2025-01-13 07:24本頁面
【正文】 到一顆剛性落球 ,且該落球以速 度“沿著量筒軸線運(yùn)動。對超聲波發(fā)射器而言 ,該落球以速度“ cos。離去 ,所以落球收到的超聲波頻率介應(yīng)低于發(fā)射的超聲波頻率 fl,根據(jù)多普勒公式推導(dǎo)可 知 ,這種情況可以看作是聲源不動 ,而觀察者在運(yùn)動 ,故由公式 ()得到落球 所接收到的超聲波頻率為 人一發(fā)射超聲波的頻率 。 a 一超 聲波束與量筒軸線夾角 。 c 一流體中聲速 。 落球又將超聲波束散射給接收器 ,由于它以“ cosa 的速度離開接收器 ,所以 接收器收到的超聲波頻率又一次降低 ,這種情況可看作是聲源運(yùn)動而觀察者靜止 的情況 ,依據(jù)式 (),幾可表示為 : 將幾的表達(dá)式帶入 ()式 ,可得到 : 接收器收到的超聲波頻率與發(fā)射超聲波頻率之間的頻率差 ,即多普勒頻移 琴可由上式計算。 由于超聲波的速度遠(yuǎn)大于落球落速 ,所以上式可寫成式 由 上 式可得落球速度為 由以上方程可知 ,當(dāng)超聲收 /發(fā)器、量筒條件及被測介質(zhì)等參數(shù)確定 以后 , 多普勒頻移與液體粘度成反比 ,所以由測量頻移量夢就可以根據(jù)式 ()得到 液體粘度值。 根據(jù)方案二的測速方程可知 ,落速測量受到液體中聲速 c 的影響。一般來說 , 液體中聲速與介質(zhì)溫度、介質(zhì)組分有關(guān) ,難以保持常數(shù)。為避免這一影響 ,這里 采用桶外聲楔結(jié)構(gòu) ,使超聲波束先通過聲楔及桶壁再進(jìn)入液體 l1v】。設(shè)聲楔材料 中的聲速為。 1,流體中聲速為。 ,聲波由聲楔進(jìn)入液體的入射角為刀 ,在被測液 體中的折射角為中 ,超聲波束與落球落速夾角為 a,如圖 所示 ,根據(jù)折射原理 , 存在 : 所以有 代入式子可得 由 此可見 ,采用聲楔結(jié)構(gòu)以后 ,粘度與頻移關(guān)系式中僅含有聲楔材料中的聲 速。 l,而與被測液體介質(zhì)中的聲速無關(guān)。由于固體聲速的溫度系數(shù)至少比液體 聲速的溫度系數(shù)小一個數(shù)量級 ,所以該粘度方程式基本上不受溫度的影響 .
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