Geoscience Reference
In-Depth Information
Abb. 5.77
Prinzipskizze zum
Laufzeitdifferenz-Verfahren.
(Skripalle
2006
)
Wandler 2
V
1-2
L
ϕ
Wandler 1
V
Da das Prinzip der Laufzeitmessung mit dem Impulsverfahren im Bereich der
kontinuierlichen Ultraschalldurchflussmessung in Flüssen und Kanälen traditionell
eine weitverbreitete Anwendung gefunden hat, soll sich im Folgenden auf dieses
Prinzip beschränkt werden.
Neben der exakten messtechnischen Erfassung der Laufzeiten bzw. Laufzeit-
differenzen müssen bei der kontinuierlichen hochauflösenden Geschwindigkeits-
messung die ankommenden Signale mit geeigneter Software erkannt und statistisch
gefiltert werden, um konsistente Ergebnisse zu erhalten. Parallel zur entscheiden-
den Verbesserung der Laufzeitmessung durch die Einführung der HCMOS-Technik
wurden leistungsstarke Signalerkennungs- und -verarbeitungswerkzeuge entwi-
ckelt. In der Regel wird heute mit digitaler Signalverarbeitungstechnik gearbeitet;
dennoch unterscheiden sich die verschiedenen Hersteller von Ultraschall-Laufzeit-
messanlagen ganz wesentlich in diesem Bereich.
5.5.3.4
Physikalisch-mathematische Grundgleichungen
Die gemessenen Laufzeiten, z. B.
t
1−2
vom Wandler 1 zum Wandler 2 und
t
2−1
vom
Wandler 2 zu Wandler 1 (s. Abb.
5.74
und
5.77
), sind von der Länge des Messpfa-
des
L
1−2
, der Schallgeschwindigkeit
c
des Ultraschalls im Wasser und den Kompo-
nenten der Fließgeschwindigkeiten
v
1−2
bzw.
v
2−1
abhängig.
Die Bestimmungsgleichungen lauten danach für die Laufzeit in Fließrichtung
=
L
1
−
2
c
+
v
1
−
2
(5.55)
t
1
−
2
und entgegen der Fließrichtung
=
L
1
−
2
c
+
v
1
−
2
(5.56)
t
2
−
1
Search WWH ::
Custom Search