คำอธิบายเกี่ยวกับเครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิค

1. บทนำโดยสังเขป

เครื่องวัดอัตราการไหลที่ใช้เทคโนโลยีอัลตราโซนิกประกอบด้วยตัวคำนวณและเซ็นเซอร์อัลตราโซนิก เซ็นเซอร์อัลตราโซนิกแบบคู่ ได้แก่ เซ็นเซอร์แบบไม่เจาะท่อ เซ็นเซอร์แบบสอดเข้าไปในท่อ และเซ็นเซอร์ที่ติดอยู่กับผนังด้านในของท่อหรือก้นท่อ

ทรานสดิวเซอร์อัลตราโซนิกแบบหนีบที่ใช้การวัดเวลาการส่งผ่านจะต้องติดตั้งบนผนังด้านนอกของท่อที่ต้องการวัดโดยใช้วิธี V, วิธี Z และวิธี W เครื่องวัดอัตราการไหลอัลตราโซนิกแบบสองช่องสัญญาณนั้นคล้ายกับแบบช่องสัญญาณเดียว ความแตกต่างคือเครื่องวัดอัตราการไหลอัลตราโซนิกแบบช่องสัญญาณเดียวต้องการเซ็นเซอร์หนึ่งคู่ในการติดตั้ง แต่เครื่องวัดอัตราการไหลอัลตราโซนิกแบบสองช่องสัญญาณต้องการเซ็นเซอร์สองคู่ในการติดตั้ง เซ็นเซอร์จะถูกหนีบไว้ด้านนอกและอ่านค่าการไหลโดยตรงผ่านผนังท่อ ความแม่นยำอยู่ที่ 0.5% และ 1% เซ็นเซอร์อัลตราโซนิกแบบวัดเวลาการส่งผ่านนั้นใช้ได้ดีในการวัดของเหลวที่สะอาดและมีสิ่งสกปรกเล็กน้อย

หัววัดอัลตราโซนิกแบบดอปเปลอร์ชนิดหนีบต้องติดตั้งที่ด้านนอกของท่อตรงข้ามกันโดยตรง และสามารถใช้วัดของเหลวที่มีสิ่งเจือปนได้ แต่ต้องมีอนุภาคขนาดใหญ่พอที่จะทำให้เกิดการสะท้อนตามแนวยาว อนุภาคต้องมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางอย่างน้อย 100 ไมครอน (0.004 นิ้ว) และมีความยาวตั้งแต่ 40 มม. ถึง 4000 มม. หากของเหลวใสมาก เครื่องวัดอัตราการไหลประเภทนี้จะใช้งานได้ไม่ดี

เซ็นเซอร์วัดความเร็วเชิงพื้นที่มักติดตั้งไว้ที่ผนังด้านในของท่อหรือติดตั้งที่ด้านล่างของช่องทาง สำหรับเซ็นเซอร์วัดความเร็วเชิงพื้นที่ของเรา ระดับของเหลวต่ำสุดจะต้องสูงกว่า 20 มม. หรือสูงกว่าความสูงของเซ็นเซอร์ (ความสูงของเซ็นเซอร์คือ 22 มม.) เพื่อให้ได้ความแม่นยำที่ดี ระดับของเหลวต่ำสุดจะต้องอยู่ระหว่าง 40 มม. ถึง 50 มม.

เพื่อให้ได้ความแม่นยำที่ดี มิเตอร์ทั้งสองประเภทจำเป็นต้องใช้ท่อตรงที่มีความยาวเพียงพอ โดยปกติแล้วจะต้องมีเส้นผ่านศูนย์กลางด้านต้นน้ำอย่างน้อย 10D และด้านปลายน้ำอย่างน้อย 5D โดยที่ D คือเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ ข้อต่อ วาล์ว และอุปกรณ์อื่นๆ ที่รบกวนการไหลแบบราบเรียบสามารถลดความแม่นยำลงได้อย่างมาก

2. วิธีการใช้งานเครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิคชนิดวัดเวลาการผ่าน

สำหรับเครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิกที่วัดเวลาการเดินทางของคลื่นเสียงในท่อที่บรรจุเต็มแล้ว ตัวแปลงสัญญาณจะส่งสัญญาณถึงกัน และการเคลื่อนที่ของของเหลวในท่อจะทำให้เกิดความแตกต่างที่วัดได้ในเวลาการเดินทางของคลื่นเสียงเมื่อเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวกับและสวนทางกับการไหล ขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ สัญญาณอาจเดินทางโดยตรงระหว่างตัวแปลงสัญญาณ หรืออาจสะท้อนจากผนังด้านหนึ่งไปยังอีกด้านหนึ่ง เช่นเดียวกับเทคโนโลยี Doppler ตัวแปลงสัญญาณจะวัดความเร็วของกระแส ซึ่งจะแปลงเป็นอัตราการไหล

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบวัดความเร็วพื้นที่ จะวัดความเร็วของน้ำบริเวณใกล้เคียงกับทรานสดิวเซอร์ DOF6000 ด้วยวิธีทางเสียง โดยบันทึกการเปลี่ยนแปลงความถี่แบบดอปเปลอร์จากอนุภาคและฟองอากาศขนาดเล็กที่อยู่ในน้ำ ความลึกของน้ำเหนือทรานสดิวเซอร์ DOF6000 จะวัดโดยใช้ทรานสดิวเซอร์วัดความดัน ซึ่งบันทึกความดันไฮโดรสแตติกของน้ำเหนือเครื่องมือ อุณหภูมิจะถูกวัดเพื่อปรับปรุงคุณภาพการบันทึกเสียง ข้อมูลเหล่านี้เกี่ยวข้องกับความเร็วของเสียงในน้ำ ซึ่งได้รับผลกระทบอย่างมากจากอุณหภูมิ อัตราการไหลและค่าการไหลรวมจะคำนวณโดยใช้เครื่องคำนวณอัตราการไหลจากข้อมูลขนาดช่องทางที่ผู้ใช้กำหนด

3. ประเภทของเครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิค

เทคโนโลยีเวลาในการส่งสัญญาณ: TF1100-EC แบบติดผนังหรือติดตั้งถาวร, TF1100-EI แบบเสียบปลั๊ก, TF1100-CH แบบมือถือ และ TF1100-EP แบบพกพา

SC7/ WM9100/เครื่องวัดอัตราการไหลของน้ำแบบอัลตราโซนิคชนิดติดตั้งในท่อ พร้อมข้อต่อแบบเกลียวและข้อต่อแบบหน้าแปลน

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิคสองช่องสัญญาณชนิดหนีบติดผนัง TF1100-DC, เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิคสองช่องสัญญาณชนิดเสียบ TF1100-DI และเครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิคสองช่องสัญญาณแบบพกพาใช้แบตเตอรี่ TF1100-DP

เทคโนโลยีการวัดเวลาแบบดอปเปลอร์: DF6100-EC แบบติดผนังหรือติดตั้งถาวร, DF6100-EI แบบสอด และ DF6100-EP แบบพกพา

วิธีการวัดความเร็วพื้นที่: DOF6000-W แบบติดตั้งอยู่กับที่ และ DOF6000-P แบบพกพา

4. ลักษณะทั่วไป

1. เทคโนโลยีอัลตราโซนิก

2. โดยปกติแล้ว เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิกชนิดวัดเวลาการส่งผ่านจะมีความแม่นยำกว่าเครื่องวัดอัตราการไหลแบบดอปเปลอร์

3. ไม่สามารถวัดอุณหภูมิของเหลวที่สูงกว่า 200℃ ได้

5. ข้อจำกัดทั่วไป

1. สำหรับเครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิคชนิดวัดเวลาการผ่านและดอปเปลอร์แบบเต็มท่อ ท่อจะต้องเต็มไปด้วยของเหลวและปราศจากฟองอากาศ

2. สำหรับเครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิคชนิดหนีบ ท่อต้องทำจากวัสดุที่เป็นเนื้อเดียวกันและสามารถส่งผ่านคลื่นเสียงได้ วัสดุเช่นคอนกรีต ไฟเบอร์กลาสเสริมแรง ท่อโลหะบุพลาสติก และวัสดุผสมอื่นๆ จะขัดขวางการแพร่กระจายของคลื่นเสียง

3. สำหรับเครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิกแบบไม่สัมผัส ท่อควรปราศจากคราบสะสมภายใน และพื้นผิวด้านนอกบริเวณที่ติดตั้งหัววัดต้องสะอาด การส่งผ่านเสียงสามารถทำได้โดยการทาจาระบีหรือวัสดุที่คล้ายกันบริเวณรอยต่อกับผนังท่อ

4. สำหรับเครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิกที่ไม่รุกราน ควรติดตั้งหัวแปลงสัญญาณไว้ที่ด้านข้างของท่อในตำแหน่ง 3 นาฬิกาและ 9 นาฬิกา แทนที่จะติดตั้งที่ด้านบนและด้านล่าง เพื่อหลีกเลี่ยงตะกอนที่ก้นท่อ