Ultrasonometr przepływu jest instrumentem mierzącym przepływ płynu lub gazu za pomocą technologii ultradźwiękowej.Działa na zasadzie, że prędkość, z jaką fale dźwiękowe przemieszczają się przez płyn zmienia się w zależności od kierunku i prędkości przepływu płynuUltrasonic flowmeter jest szeroko stosowany w przemyśle, petrochemicznym, systemie dostaw wody i inżynierii środowiskowej oraz w innych dziedzinach.
Zasada działania
Ultrasonic flowmeters zazwyczaj wykorzystują następujące dwie główne zasady pracy:
1.Metoda różnicy czasu(znany również jako metoda czasu rozprzestrzeniania się): Ta metoda opiera się na różnicy czasu rozprzestrzeniania się sygnału ultradźwiękowego w płynie w celu pomiaru natężenia przepływu.Załóżmy, że są dwie pary czujników ultradźwiękowych, zainstalowane w pozycji górnej i dolnej części rurociągu, tworząc symetryczną ścieżkę pomiarową.
a.Ruch w dół: sygnał ultradźwiękowy porusza się w kierunku przepływu płynu, a jego prędkość rozprzestrzeniania się będzie przyspieszona.
b. kierunek przeciwprądu: sygnał ultradźwiękowy porusza się w kierunku przeciwnym do kierunku przepływu płynu, a jego prędkość rozprzestrzeniania się będzie spowolniona.
W dół.
Pomiar czasu podróży w tych dwóch kierunkach umożliwia obliczenie natężenia przepływu płynu.
Zalety:
• Wysoka dokładność: Szczególnie odpowiedni do pojedynczych, czystych płynów, najlepsze wyniki osiąga się, gdy płyn nie zawiera zanieczyszczeń ani bąbelków.
• Szeroki zakres zastosowań: nadaje się do pomiaru różnych średnic rur.
Wady:
• Zależy od właściwości akustycznych płynu: jest on silnie wpływany przez zanieczyszczenia lub bąbelki w płynie.
• Dokładność pogarsza się w przypadku turbulencji płynu lub nierównego rozkładu prędkości przepływu.
2.Metoda efektu Dopplera: Ta metoda wykorzystuje efekt Dopplera do pomiaru przepływu.Odbicia występują, gdy fale ultradźwiękowe przechodzą przez płyn i spotykają zawieszone cząstki lub bąbelkiJeśli płyn jest w ruchu, odblaskowa częstotliwość ultradźwięków będzie różnić się od emitowanej częstotliwości, a ta zmiana częstotliwości jest efektem Dopplera.
• Kiedy płyn przemieszcza się w kierunku czujnika, częstotliwość odblaskowej fali wzrasta.
• Kiedy płyn oddala się od czujnika, częstotliwość odblaskowej fali zmniejsza się.
Dzięki pomiarowi różnicy częstotliwości między falami przesyłanymi a odbieranymi można obliczyć przepływ v.
Zalety:
• Idealne do pomiaru płynów zawierających zawieszone cząstki lub bąbelki: nie ograniczona czystością płynu.
• Szeroki zakres zastosowań: może być stosowany do pomiaru brudnej cieczy lub wysokiej zawartości bąbelków w cieczy.
Wady:
• W zależności od rozproszonych cząstek lub pęcherzyków w płynie: do wykonania pomiarów w płynie wymagana jest wystarczająca ilość cząstek odbijających.
• Niska względna dokładność: wyniki pomiarów są bardziej wrażliwe na hałas i warunki przepływu.
Koncepcja kanału
W ultradźwiękowych przepływometrach kanały odnoszą się do liczby ścieżek, przez które sygnały ultradźwiękowe się rozprzestrzeniają.Wykorzystanie wielu kanałów może poprawić dokładność i stabilność pomiarówPowszechne konfiguracje kanałów obejmują konfiguracje jednokanałowe, dwukanałowe i czterokanałowe.
Jednokanalizowany (1 kanał) przepływomierz wykorzystuje tylko parę czujników do tworzenia ścieżki pomiarowej.zwłaszcza w przypadku nierównomiernego rozkładu przepływu płynu.
Podwójny kanał (2-kanałowy): dwie pary czujników tworzą dwie ścieżki pomiarowe.Dwukanałowa konfiguracja znacznie poprawia dokładność pomiaru, ponieważ umożliwia pobranie próbek przepływu płynu w różnych miejscach, zmniejszając wpływ nierównego rozkładu przepływu na wyniki pomiarów.
• Cztery kanały (4 kanały): Cztery pary czujników tworzą cztery ścieżki pomiarowe.Ta konfiguracja zapewnia większą dokładność pomiarów i stabilność w zastosowaniach wymagających pomiarów wysokiej precyzjiCzterokanałowa konfiguracja może bardziej w pełni odzwierciedlać rozkład prędkości przepływu płynu i zmniejszać błędy.
- Dziękuję.
