Công nghệ siêu âm

Có ba loại máy đo lưu lượng siêu âm. Nguyên tắc hoạt động của mỗi loại phụ thuộc vào tốc độ truyền âm thanh tần số cao. Để tìm hiểu thêm về những ưu điểm của việc sử dụng đồng hồ đo lưu lượng siêu âm nhấn vào đây để liên lạc với chúng tôi.

Máy đo lưu lượng siêu âm thời gian vận chuyển

Lưu lượng kế siêu âm thời gian vận chuyển đo sự khác biệt về thời gian vận chuyển của các xung siêu âm lan truyền trong và ngược lại với hướng dòng chảy. Các sóng âm thanh được tạo ra bởi các đầu dò cảm biến kiểu piezo. Một sóng truyền cùng chiều với dòng chảy và chùm âm thanh khác truyền ngược chiều dòng chảy. Sự khác biệt đo được của thời gian cần thiết để đi ngược dòng so với xuôi dòng là một hàm của vận tốc và hướng của quá trình. Chênh lệch thời gian này là thước đo cho vận tốc trung bình của chất lỏng dọc theo đường đi của chùm siêu âm.

Bằng cách sử dụng thời gian vận chuyển tuyệt đối, cả vận tốc chất lỏng trung bình và tốc độ âm thanh đều có thể được tính toán. Sử dụng hai thời gian vận chuyển      và    và khoảng cách giữa đầu dò nhận và phát và góc nghiêng    người ta có thể viết các phương trình:

 

Ở đâu V là vận tốc trung bình của chất lỏng dọc theo đường truyền âm thanh và C là tốc độ của âm thanh.

Các cặp đầu dò có thể được gắn bên ngoài đường ống hoặc luồn qua đường ống (chẳng hạn như vật liệu ống không đồng nhất như bê tông, hoặc nơi cách nhiệt đường ống quá dày, không thể đo chiều dày thành ống do sự ăn mòn của thành ống bên trong, v.v.). Với sự ra đời của xử lý tín hiệu kỹ thuật số, người ta đã có thể áp dụng mã hóa tín hiệu kỹ thuật số cho tín hiệu được truyền đi. Điều này có thể loại bỏ nhiều vấn đề liên quan đến tiếng ồn và sự thay đổi trong mật độ chất lỏng. Đồng hồ đo lưu lượng siêu âm thời gian vận chuyển yêu cầu quá trình phải sạch (ít chất rắn lơ lửng hoặc bọt khí trong chất lỏng) hoặc không có chất lỏng bị cuốn vào nếu là khí và nằm trong một hệ thống đường ống kín và đầy đủ. Máy đo siêu âm khí nhiều đường có thể đạt được mức độ không chắc chắn cao cho phép chúng được sử dụng trong các ứng dụng chuyển quyền giám sát.

Dòng đồng hồ đo lưu lượng siêu âm cũng của SmartMeasurement sử dụng kỹ thuật Xử lý tín hiệu kỹ thuật số (DSP) cùng với “công nghệ đo thời gian tốt” đã được cấp bằng sáng chế trong đó các sóng âm thanh được chiếu ở độ phân giải thời gian pico giây cho phép đo lưu lượng chính xác, không trôi trong chất lỏng có pha thứ hai của cuốn theo chất rắn hoặc bọt khí. Các bộ truyền dòng chảy của họ alsonicDSP cho phép “Tương quan chéo” của các tín hiệu lý tưởng được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu để xóa nhiễu và tạo mặt cắt ba chiều của cấu hình dòng chảy phân phối vận tốc qua đường ống. Công nghệ alsonicDSP cũng cho phép sử dụng “FFT (Fast Fourier Transform)” để làm cho hai tín hiệu có cùng tần số, tăng đáng kể tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu để đo dòng chảy chính xác, không trôi trong chất lỏng. Dòng máy đo lưu lượng siêu âm cũng có thể đo chất lỏng có tới 30% chất rắn lơ lửng hoặc bọt khí trong chất lỏng.

Dịch chuyển Doppler

Loại thứ hai của lưu lượng kế siêu âm dựa trên sự dịch chuyển Doppler hoặc hiện tượng trong đó bước sóng của nguồn âm thanh đến gần ngắn hơn bước sóng của nguồn âm thanh đó khi nó đang di chuyển ra xa. Đầu dò phát ra chùm âm thanh vào quá trình này và các hạt hoặc bong bóng bị cuốn theo phản xạ chùm tia trở lại đầu dò. Sự khác biệt đo được trong các bước sóng (câu phản xạ được truyền qua) tỷ lệ với vận tốc của quá trình. Các thiết bị đo lưu lượng siêu âm này được sử dụng trên các đường ống đầy kín và bộ chuyển đổi có thể được gắn ở bên ngoài đường ống hoặc được lắp vào (vòi nóng) vào đường ống.

Doppler-Shift cho kênh mở

Loại thứ ba của lưu lượng kế siêu âm hoạt động theo nguyên tắc tương tự như trên. Tuy nhiên, đồng hồ này thường được sử dụng riêng cho các ứng dụng lưu lượng kế kênh hở hoặc đường ống được lấp đầy một phần. Một bộ chuyển đổi được gắn trên sàn của kênh và sóng siêu âm được chiếu ngược dòng ngược lại với dòng chảy. Độ dài sóng của sóng phản xạ được so sánh với sóng phát ra và sự dịch chuyển Doppler được ghi nhận và chuyển thành vận tốc. Được gắn liền trong bộ chuyển đổi là bộ chuyển đổi áp suất để liên tục theo dõi độ sâu của kênh. Diện tích mặt cắt ngang của kênh hoặc ống dẫn dòng chảy được lập trình vào thiết bị điện tử và từ tất cả thông tin này có thể thực hiện phép đo lưu lượng chính xác.

Yêu cầu báo giá về đồng hồ đo lưu lượng siêu âm mà ứng dụng của bạn yêu cầu, hoặc liên hệ với SmartMeasurement để tìm hiểu thêm.