Измерение скорости звука с помощью расходомера Streamlux
В каких случаях возникает задача измерения скорости звука.
Ультразвуковые время-импульсные расходомеры с накладными датчиками очень удобны для измерения расхода любых однородных жидкостей. Перед их применением необходимо ввести всего несколько параметров технологического процесса. В частности нужно указать скорость ультразвука в той жидкости, которая циркулирует в контролируемом контуре.
В большинстве случаев задача решается очень просто — физические свойства наиболее часто встречающихся жидкостей уже записаны в память прибора. К примеру, в ультразвуковых расходомерах Streamlux 700-й серии варианты жидкостей можно выбрать в меню: (0) Вода, (1) Морская вода, (2) Керосин, (3) Бензин, (4) Мазут, (5) Сырая нефть, (6) Пропан при -45°C, (7) Бутан при 0°C, (8) Другие жидкости, (9) Дизельное топливо, (10) Касторовое масло, (11) Арахисовое масло, (12) Бензин №90, (13) Бензин №93. Так же в руководстве по эксплуатации к расходомеру в разделе «Приложения» указаны физические свойства наиболее распространённых жидкостей.
Если вы не нашли данные о скорости распространения звука вашей жидкости в руководстве или в интернете, то ее можно измерить с помощью встроенной функции расходомера. Для этого достаточно знать лишь кинематическую вязкость жидкости, которая измеряется и вбивается в прибор в сантистоксах.
Физические принципы измерения
Расходомер использует два накладных ультразвуковых датчика, которые работают одновременно как ультразвуковой передатчик и ультразвуковой приемник.
Прибор работает по принципу поочередной передачи и приема частотно-модулированного всплеска звуковой энергии между двумя ультразвуковыми датчиками (от первого датчика ко второму и в обратном направлении) и измерения времени, за которое звуковой сигнал проходит между ними.
Разница в измеренном времени прохождения сигнала прямо и точно определяет скорость жидкости в трубопроводе (в последующем конвертируя в расход и пройденный объем), как показано на рисунке 1.
Рис. 1: Принцип измерения расхода по времени прохождения ультразвука
где:
θ – угол между траекторией звукового сигнала и направлением потока; M – количество прохождений звукового сигнала через поток;
D – диаметр трубы;
Tup – время прохождения звукового пучка от датчика, установленного вверх по потоку, до датчика, установленного вниз по потоку;
Tdown – время прохождения звукового пучка от датчика, установленного вниз по потоку, до датчика, установленного вверх по потоку.
ΔT = Tup – Tdown
Как измерить скорость звука с помощью расходомеров Streamlux?
Инструкция по расчету скорости ультразвука в жидкостях с неизвестными свойствами:
1. Выберете в Меню M20 пункт «8. Other» (Иные жидкости). В Меню М22 – вводим кинематическую вязкость жидкости.
2. Введите в Меню М21 скорость ультразвука равную 1500 м/с.
3. Устанавливаем датчики правильно на полностью заполненную трубу жидкостью, согласно расстоянию между датчиками в Меню М25.
4. В Меню М92 проверьте скорость ультразвука, рассчитанную прибором для данной жидкости.
5. Если значение скорости, заданное в Меню М21, отличается от расчетной более чем на 10%, то введите в Меню М21 значение, рассчитанное в Меню М92.
Повторите шаги 4-5 до тех пор, пока расхождение в заданной и расчетной скорости будет не более 10%.
6. После получения скорости ультразвука, проверяем расстояние между датчиками в Меню М25. Если они изменилось, то раздвигаем/сдвигаем датчики на необходимое расстояние и проверяем данные в Меню М21 и М92. Если скорость изменилась и не попадает в разность в 10%, то повторяем шаги 4-6.
Таким образом, даже не зная точного состава и параметров вашей жидкости вы легко сможете получить данные о расходе в технологическом процессе и настроить его с максимальной эффективностью без дополнительного оборудования.
ДРУГИЕ СТАТЬИ
Расходомер для сверхчистой воды
Эффективный ультразвуковой расходомер
Расходомер клея на производстве фанеры
c# — Измерение скорости выполнения сортировки
Прямой ответ на вопрос уже дан, но есть ощущение, что нужно многое уточнить.
Во-первых, нет смысла заниматься оптимизацией ради оптимизации. Вот вам цитата из то ли Кнутта, то ли Дейкстры:
Преждевременная оптимизация — корень всех (или большинства) проблем в программировании.
Оптимизация должна преследовать строго определённые цели — улучшить производительность приложения в строго определённое количество раз (определяется нуждами пользователя) в строго определённых местах, в которых текущая производительность ниже той, которая необходима пользователю приложения. Реалии таковы, что оптимизацию можно производить тысячью разных способов: смена алгоритма, смена структур данных, смена средств языка, смена языка и так далее. Предела совершенству нет, поэтому любая оптимизация без чёткого запроса пользователя — это время, потраченное впустую. Если в приложении не возникает заметных провисаний, которые мешают приложению выполнять бизнес-функции, то никакая оптимизация в действительности не нужна.
Во-вторых, что касается оптимизаций в . Net. Для 90% хорошего кода оптимизации не нужны вовсе. Из оставшихся 10% в 90% случаев потребуется только оптимизация алгоритма. В оставшихся 10% от 10% могут потребоваться различные хаки, специфичные структуры данных и так далее. К последней категории относятся такие нагруженные продукты с большим мемори траффиком, как компиляторы, ReSharper и ему подобные вещи. Проводя оптимизацию через использование специфичных средств языка и структур данных, вы неизбежно снижаете сопровождаемость продукта. И тут естественно встает вопрос поиска баланса между читаемостью кода и выигрышем в производительности.
В-третьих, чтобы заниматься оптимизацией в .Net, нужно понимать, как работает компилятор, как работает Jit, нужно понимать, что разные версия Jit’а делают различные оптимизации вашего кода и ваш супер твик, который работает быстрее на вашей системе, в конечном счете под другой версией Jit’а может работать медленнее. Различные гениальные советы, которые тут и там всплывают в интернете, типа:
- Никогда не используйте
foreach
,for
— быстрее. - Вместо
List<>
используйте массивы, они быстрее - Не пользуйтесь
Linq
, он медленный - Разматывайте циклы (имеется в виду, например, возведение в степень, кратную 4, где в каждоё итерации происходит
a *= b
4 раза)
это всё от лукавого, ибо foreach
, List
и Linq
достаточно быстры в подавляющем большинстве случаев, а извращения, вроде разматывания циклов, могут убить оптимизацию компилятора, который и без вас бы мог этот цикл размотать.
В-четвёртых, заниматься бенчмаркингом в .Net сложно корректно по тем же причинам, что озвучены выше для занятия оптимизацией. Работа разных версий Jit, необходимость «прогревать» метод перед бенчмарком, особенности работы сборщика мусора и так далее — всё это осложняет получение честных данных замеров. Золотым стандартом в этой области является использование BenchmarkDotNet — крутейшей библиотеки для проведения бенчмарков, автором которой является Андрей Акиньшин из JetBrains, собственно, я так понимаю, продукт был написан для внутреннего пользования и в частности для разработки ReSharper.
И даже этим фреймворком нужно пользоваться с головой.Очень советую посмотреть вот это видео, в котором Андрей сам рассказывает о BenchmarkDotNet и проблемах замеров времени в .Net.
Также советую посмотреть совсем недавний доклад Сергея Теплякова на тему паттернов оптимизации в .Net приложениях.
В заключение хочу сказать, что если ваша цель — просто реализовать несколько алгоритмов сортировки и сравнить их производительность на разных наборах данных — то использование Stopwatch
может дать вам вполне неплохие результаты в рамках исследовательской задачи. Но если вопрос задан в контексте коммерческой разработки ПО, то тут уже появляется множество нюансов, касающихся целесообразности и корректности проводимых оптимизаций.
5 способов измерить скорость бегуна – фитнес-здоровье
Независимо от того, ищете ли вы новую пару кроссовок или только начинаете готовиться к забегу, вы должны знать, насколько быстро вы на самом деле собираемся. Есть несколько разных способов измерения скорости, но измерение скорости во время бега — один из самых надежных. Чтобы измерить скорость, вам нужно знать, насколько быстро вы движетесь, что рассчитывается по длине вашего шага. Вы можете рассчитать длину своего шага, посчитав частоту шагов. Частота шагов — это количество шагов, которые вы делаете за одну минуту. Затем вы можете рассчитать свою скорость в милях в час, умножив длину шага на частоту шагов.
Как рассчитать длину шага
Два наиболее распространенных способа измерения скорости бегуна — это темп и длина шага. Темп — это количество шагов, которые бегун делает в минуту. Длина шага – это расстояние, которое нога бегуна проходит за один шаг. Чтобы рассчитать длину шага, вы должны взять рост бегуна и умножить его на длину его шага. После того, как вы нашли длину шага бегуна, вы можете использовать приведенную ниже таблицу, чтобы определить темп.
Шагов в минуту
Шаги в минуту — лучший способ измерить скорость бегуна. Это наиболее точный способ измерения скорости бега, но не единственный. Измеряя расстояние шагов бегуна, вы можете получить более точное измерение его скорости. Однако этот метод более трудоемок и сложен в расчетах. Также рекомендуется использовать секундомер для измерения скорости бегуна. Это наименее точный способ измерения скорости бегуна, но его проще всего рассчитать. Наконец, вы можете использовать беговую дорожку для измерения скорости бегуна. Это наиболее точный способ измерения скорости бегуна, но его труднее всего рассчитать.
Длина шага = Шаги в минуту x Частота шагов
Лучший способ измерить скорость бегуна — использовать длину и частоту шагов. Длина шага – это расстояние, которое проходит каждая нога за один шаг. Частота шагов – это количество шагов в минуту. Длина шага является самым простым в использовании измерением, так как это единственное постоянное значение. Однако вам необходимо знать частоту шагов, чтобы получить точную оценку скорости бегуна.
Мили в час = Длина шага x Частота шагов
Когда вы бежите, вы хотите узнать, как быстро вы движетесь. Это важный фактор в беге на длинные дистанции. Есть несколько способов измерить скорость бегуна. Один из способов — подсчитать количество шагов за одну минуту. Однако это может быть сложной задачей для тех, кто бежит в темноте или по неровной поверхности.
Еще один способ измерить скорость бегуна — подсчитать количество шагов за одну минуту и умножить количество шагов на частоту шагов бегуна. Это более точный способ измерения скорости бегуна. Частота шагов – это количество шагов, сделанных за одну минуту.
Например, если бегун делает 100 шагов за одну минуту, частота его шагов составляет 100 шагов.
Узнать среднее время в спринте на 100 м
Вернуться к блогу
1 / из 3
Посмотреть все
Посмотреть все
Клиенты оценивают нас на 4,7/5 на основе 270 отзывов.
Как полиция измеряет скорость?
Полиция может измерять скорость автомобиля пятью способами.
1. Как полиция измеряет скорость с помощью
LIDAR (лазер) ?LIDAR расшифровывается как «обнаружение света и определение дальности». Его часто называют лазером, так как устройство LIDAR использует лазерный луч для измерения скорости. Подобно радару, LIDAR посылает луч света, который отражается от объекта и возвращается к оружию. Время, которое требуется лазерному лучу, чтобы выйти и вернуться, измеряет скорость объекта, а также расстояние объекта от лазерной пушки.
Портативный лидар, показывающий скорость и расстояние, вероятно, в км/ч и метрах.В отличие от радара, лидаром нельзя управлять во время движения. Лидар всегда управляется из стационарного положения. Блок LIDAR представляет собой портативное устройство, которое офицер должен нацелить на транспортное средство. Луч устройства LIDAR не распространяется так широко, как луч радара. Более узкий луч и преднамеренное прицеливание делают LIDAR более трудным испытанием.
Проблемы с лидаромЕсли движение плотное, а расстояние большое, полицейский все равно может поразить лазером не тот автомобиль.
Другой вопрос — правдивость полицейского. Это может относиться к любому из методов измерения скорости. В конце концов, при любом из этих методов мы полагаемся на слова офицера о том, что то, что он наблюдал, действительно произошло.
При использовании лидара офицер часто включает фотографию показаний своего лидара, показывающую предполагаемую скорость и расстояние. Что ж, эту скорость и расстояние можно было измерить в любое время. Например, его могли замерить на одной машине, а потом офицер просто не очищает. Затем офицер видит машину, которую хочет остановить. Он останавливает машину и говорит, что измерил скорость машины ххх миль в час. Офицер предъявляет показания лидара (сделанные ранее в тот же день) в качестве доказательства этого измерения.
К сожалению, мы видели ситуации, когда это происходило. Например, офицер показывает свою фотографию показаний лидара, утверждая, что наш клиент превысил скорость. Наш клиент категорически отрицал превышение скорости. Мы посмотрели физическое местонахождение, где, по утверждению офицера, он находился. Затем мы использовали расстояние, отмеченное на лидаре, чтобы увидеть, где, по утверждению офицера, находится наш клиент. Оказывается, пространство между офицером и местом, где якобы находился наш клиент, заполнено деревьями!! Офицер просто не мог использовать свой лидар так, как он утверждал.
2. Как полиция измеряет скорость с помощью радара?
Радар, вероятно, является наиболее распространенным методом измерения скорости.
Как работает радар?Радар — это аббревиатура от «Radio Detection and Ranging». Короче говоря, радарное устройство посылает радиоволны, которые отражаются от объектов и возвращаются в радарное устройство. Истекшее время прохождения радиоволн обеспечивает скорость объекта.
Почти все радары, с которыми мы сталкиваемся, устанавливаются на автомобили, а не ручные. Автомобильное устройство имеет антенны, направленные вперед и назад. Радар может измерять движение впереди и позади патрульного устройства. Устройство может измерять трафик, приближающийся к устройству или удаляющийся от него. Радарный блок также может измерять скорость, когда патрульная машина находится в движении и когда она стоит. Разнообразие условий, в которых может работать радар, делает его очень универсальным.
Проблемы с радаром1.
Рассеянный луч или более одного автомобиляРадарный луч распространяется от радара как световой луч. Другими словами, это не линия, а скорее кусок пирога. Чем дальше луч радара, тем шире он становится. Это означает, что на расстоянии луч радара может быть достаточно широким, чтобы поразить два транспортных средства. В связи с этим возникает вопрос, правильно ли полицейский измерил транспортное средство.
Радар может работать в «автоматическом» режиме. В этом режиме он постоянно посылает радарные лучи и измеряет все, что проходит через траекторию радара. Это проблематично, поскольку сотрудник полиции может не обращать внимания на конкретный автомобиль. Если на дороге более одного транспортного средства, есть большая вероятность, что офицер не знает, какое транспортное средство было измерено его радаром.
Другая проблема с радаром заключается в том, что он имеет тенденцию обнаруживать более крупные объекты, чем более мелкие. Так, например, если подсудимый находился далеко от офицера, на мотоцикле и в непосредственной близости от полуприцепа, возможно, офицер считывал скорость полуприцепа.
2.
Группа автомобилейИногда водитель может ехать в колонне автомобилей. Сотрудник полиции измеряет скорость впереди идущего автомобиля. Затем полицейский либо останавливает всю очередь машин, либо черри выбирает водителя из очереди, чтобы тот остановился. Суть в том, что полицейский только измерил скорость ведущей машины. Он не измерял скорость ни одной из следующих машин. Ведущая машина могла отрываться от следующих за ней машин.
В качестве альтернативы полицейский мог получить показания радара одной из следующих машин, а не ведущей машины. Не исключено, что следующие машины догоняли ведущую машину. Если офицер останавливает головную машину, возможно, он переоценил ее скорость.
3.
КалибровкаМы всегда проверяем историю обслуживания и калибровки радара. Все полицейские, работающие с радарами, будут требовать проверки калибровки своих устройств с помощью камертонов как в начале, так и в конце своей смены.
4. Эффект косинуса
Во время обучения работе с радаром и лидаром полицейские обучаются эффекту косинуса. Скорость, измеряемая радарным устройством, напрямую связана с косинусом угла между радаром или лидаром и линией движения ответчика. На английском языке эффект косинуса означает, что чем больше полицейский ориентируется на угол, под которым едет подсудимый, тем точнее показания. По мере расширения этого угла точность считывания снижается. Таким образом, если бы полицейский находился прямо перпендикулярно автомобилю подсудимого, это было бы примерно 100%-ной ошибкой. Недостатком с точки зрения защиты является то, что увеличение угла обычно приводит к снижению скорости.
3. Как полиция измеряет скорость с помощью PACE?
Как адвокаты, это наш любимый метод измерения скорости. Измеряя скорость по темпу, офицер утверждает, что он следовал за автомобилем подсудимого на фиксированном расстоянии, совпадая со скоростью водителя. Затем офицер использует свой собственный спидометр, чтобы определить, насколько быстро движется испытуемый автомобиль.
Теоретически это имеет смысл. На практике с этим часто возникают проблемы.
Проблемы с измерением скорости по темпу
Офицер точно соответствовал скорости машины субъекта? Или офицер, возможно, медленно приближался к исследуемому автомобилю, тем самым переоценивая его скорость?
Правдив ли офицер о предполагаемой скорости? Этот вопрос возникает независимо от метода измерения скорости. Тем не менее, хорошая часть темпа заключается в том, что мы часто можем получить информацию, показывающую, что офицер не говорит правду.
Например, все транспортные средства Департамента общественной безопасности штата Аризона (не мотоциклы) собирают данные GPS (или данные AVL). Более подробно о данных AVL и GPS можно прочитать здесь. Если полицейский утверждает, что следовал за ответчиком на I-17 на отметке 278 мили со скоростью 105 миль в час, то мы ожидаем, что данные GPS покажут офицера в этом месте, в дату и время, указанные в билете, едет с заявленной скоростью.
Если данные GPS не совпадают с утверждениями офицера, то у нас есть веский аргумент в пользу того, что офицер ошибается или говорит неправду.
4. Как полиция измеряет скорость с помощью VASCAR?
VASCAR расшифровывается как компьютер и регистратор визуальной средней скорости. Я мог бы написать целую статью о том, как работать с устройством VASCAR, но вот вкратце, как работает VASCAR.
Прибор VASCAR представляет собой небольшой компьютер, который используется для измерения времени в зависимости от расстояния. Его можно использовать, когда офицер находится в движении или когда он стоит на месте. Офицер либо измеряет время, которое требуется транспортному средству, чтобы преодолеть известное расстояние. Это может быть область, где офицер заранее измерил расстояние между двумя ориентирами. В качестве альтернативы офицер может использовать устройство VASCAR, подключенное к его одометру, для измерения расстояния и измерения времени.
Есть 3 основных проблемы с VASCAR
1. Время реакции
Во-первых, на измерение времени влияет время реакции офицера при запуске и остановке таймера. Это особенно актуально на коротких дистанциях, где времени тоже очень мало. Если офицер медленно запускает таймер, он переоценит скорость автомобиля.
2. Ошибка наблюдения
Во-вторых, точность VASCAR зависит от способности офицера точно наблюдать, когда транспортное средство проезжает определенный ориентир. Офицер не может фактически измерить расстояние, пройденное рассматриваемым транспортным средством. Он либо измеряет расстояние с помощью собственного одометра, следуя за автомобилем, либо заранее измерил расстояние в своем автомобиле. Это означает, что офицер пытается визуально определить, когда транспортное средство проезжает два ориентира. Здесь неизбежно будет ошибка, потому что очень трудно наблюдать на расстоянии, когда транспортное средство точно проезжает определенную точку.
3. Ошибка одометра
В-третьих, любая ошибка одометра автомобиля офицера обязательно повлияет на измерение скорости. Офицер использует свой одометр для измерения расстояния, на котором рассчитывается скорость испытуемого транспортного средства. Таким образом, если одометр офицера показывает большее расстояние, чем было фактически пройдено, предполагаемая скорость будет выше, чем фактическая скорость.
5. Визуальная оценка скорости
Почти каждый полицейский, которого мы когда-либо опрашивали или подвергали перекрестному допросу, утверждал, что он может посмотреть на машину и сказать, с какой скоростью она движется. Мы знаем, что это просто невозможно. Однако это регулярно признается судами. Возможно, что еще более важно, он чаще всего используется вместе с одним из перечисленных выше методов, чтобы поддержать любую скорость, о которой заявляет офицер.
Проблемы с оценкой скорости человеческим глазом.
Люди не машины. Человеческая оценка скорости, по сути, является догадкой. Некоторые догадки могут быть ближе к истине, чем другие, но это все же догадки. Более того, способность человека визуально оценивать скорость значительно ухудшается, когда объект не перемещается из стороны в сторону в поле зрения человека. Очень трудно судить о скорости, когда объект движется прямо к вам или от вас.
Тем не менее, почти каждый полицейский включит в свой отчет или показания, что визуально оценил скорость подсудимого как ххх миль в час. Я считаю, что полиция делает это заявление о визуальной оценке, чтобы помочь преодолеть любые потенциальные недостатки в любом методе измерения скорости, который они использовали.
Несколько слов о радарах и лазерных детекторах
Использование радара или лазерного детектора не означает, что вы избежите штрафа. Вот некоторые проблемы.
Радар-детектор может быть эффективен, когда полицейский использует радар в автоматическом режиме, а впереди вас движутся другие транспортные средства. Радар-детектор эффективен, когда он может обнаруживать радиолокационные волны, которые не были направлены на ваш автомобиль. Другими словами, если полицейский использует радар на автомобилях впереди вас, ваш радар-детектор предупредит вас за достаточное время, чтобы замедлить движение.
Если полицейский не использует свой радар в автоматическом режиме, то есть он ищет машины, которые, по его мнению, ускоряются, а затем вручную управляет радаром, ваш радар-детектор может впервые подать сигнал тревоги, когда полицейский засек вас.
Радар-детектор рассчитывает рассеяние луча радара. Радар-детектор обнаруживает рассеянный луч. Лазер не рассеивается, как луч радара.
Ваш комментарий будет первым