Principiul funcționării debitmetrului cu ultrasunete
Tehnici ultrasonice și măsurarea vitezei mijloacelor și fluxului bine să îndeplinească cerințele specifice ale anchetelor rapide instrumental audit energetic, deoarece nu necesită „cravată“ conducta, opri procesele, Ventel se suprapun, descărcare și m metode ultrasonice și mijloace sunt așa-numitele non-invazive (adică .e. nu necesită interferențe în procesul de introducere și (sau) încălcarea integrității conductei). Senzori - aeriene - poate fi ușor de instalat pe suprafața țevii și îndepărtate, astfel încât toate pregătirile pentru experiment durează doar câteva minute.
Utilizarea debitmetrelor cu ultrasunete oferă o serie de avantaje semnificative:
- Nu există o scădere (scădere) a presiunii în conductă și nu există niciun efect al dispozitivului asupra debitului;
- Nu există coroziune posibilă a părților dispozitivului propriu-zis;
- Nu există părți în mișcare (și ca urmare - nu există părți de uzură, fiabilitate ridicată, o durată de viață considerabilă a dispozitivelor);
- Instalare ușoară, transfer, înlocuire a dispozitivului.
În plus, avantajele importante ale debitmetrului ultrasonic sunt game largi de măsurare a vitezei și gama largă de posibile diametrul conductei, o precizie suficientă, o bună performanță.
În debitmetrele moderne cu ultrasunete, se folosesc două metode bazate pe două principii diferite ale măsurării vitezei de curgere.
- Măsurarea diferenței dintre timpul de întârziere a propagării unui semnal ultrasonic (tehnologia Transit Time) într-un mediu în mișcare [Portaflow 330, Portaflow 220, Ultraflo U3000];
- Măsurarea modificarea frecvenței semnalului ultrasonic reflectat de particule în mișcare, pe baza efectului Doppler (Doppler Efectul Technolo g y) [Portaflow D550, Ultraflo D5000].
În prima metodă, se măsoară intervalul de timp pentru propagarea semnalului ultrasonic într-un mediu în mișcare. Această întârziere depinde de direcția și viteza de mișcare a mediului (flux).
Tubul este instalat doi senzori - un receptor (care acționează alternativ ca un radiator și un receptor de semnal). Signal (a cărui frecvență este, în general 0.1-1 MHz), emis de senzorul de stânga și care trece prin mediul în direcția de curgere (în aval) ajunge la receptor traductorul (dreapta), prin intermediul timpului de latență minimă decât semnalul provenind de la senzorul de dreapta - amonte (împotriva fluxului), care ajunge la receptor după un timp mai îndelungat de întârziere.
Prin măsurarea diferenței în aceste intervale de întârziere, este posibil să se estimeze viteza mediei și apoi, cunoscând secțiunea internă a conductei, să se calculeze debitul.
Materialul electronic de umplutură în această metodă, firește, ar trebui să fie destul de rapid, deoarece O rezoluție înaltă este necesară atunci când se măsoară intervale mici de timp - o unitate de nanosecunde. Viteza de curgere este calculată ca produs al vitezei la secțiunea internă a conductei de la locul de instalare a senzorului.
Senzorii pot fi amplasate pe o parte a conductei (modul de reflexie de pe peretele opus - Reflex Mode), iar pe laturile opuse (modul diagonal - Mod diagonală) pentru diametre mari.
Metoda de măsurare a timpului de întârziere este bună pentru lichide pure, fără impurități, adică omogene (omogene).
A doua metodă se bazează pe efectul Doppler cunoscut in fizica (efectul Doppler) - efectul schimbării frecvenței semnalului reflectat de un obiect în mișcare. Efectul a fost descoperit în 1843 prin Doppler Christian g (C Doppler h ristian) și este de a schimba frecvența de oscilație. (Sunet, cu ultrasunete, electromagnetice, în particular - luminii) în funcție de viteza sursei de vibrații. Acest principiu a constituit baza debitmetrelor cu ultrasunete și a debitelor diferitelor medii lichide. Astăzi, contoarele digitale Doppler cu ultrasunete (Digital Doppler Ultrasonic Flowmeter) sunt utilizate pe scară largă.
Semnalul de frecvență cunoscută este distribuit într-un mediu lichid, se reflecta dintr-un flux în mișcare de particule solide, bule de aer, diferențele locale în densitatea mediului, etc. Reflectata de particule în mișcare de semnal ultrasonic, folosind transformata Fourier rapidă - FFT (Fast Fourier Transform - FFT) este transformat din domeniul temporal frecventa. Deoarece spectrul semnalului reflectat este suficient de larg, se constată frecvența medie. Apoi, se calculează diferența dintre frecvența semnalului original (semnalul transmițătorului) și frecvența medie rezultată a semnalelor reflectate. Această diferență de frecvență este utilizată în continuare pentru a determina viteza de curgere și, apoi, pentru a calcula debitul.
Apa pură necesită o organizare mai complexă a generării semnalelor sursă și a unor metode mai sofisticate de procesare digitală a semnalelor recepționate. În această metodă, "mai murdar" mediul lichid, cu atât mai bine, de atunci în timp ce banda de frecvență a semnalului perceptiv informativ (util) reflectat devine mai îngust, ceea ce oferă o precizie mai mare a măsurării vitezei.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: