Ultrasonik Akış Ölçümü

Tanıtım

İki tür ultrasonik akış ölçümü vardır:
– Geçiş süresi ölçümü
– Doppler etkisi
Temel fark, temiz akışkanlar için geçiş süresi yönteminin, kirli, bulamaç tipi akışlar için Doppler yansıma tipinin kullanılması gerektiğidir.

1.Transit süresi

Geçiş süresi akış ölçer cihazı, boru boyunca çapraz olarak ultrasonik enerji darbeleri gönderir. Geçiş süresi, vericinin darbeyi gönderdiği andan alıcının darbeyi algıladığı ana kadar ölçülür. Her konum bir verici ve alıcı içerir. Darbeler alternatif olarak yukarı ve aşağı yönde gönderilir ve akışın hızı iki yön arasındaki zaman farkından hesaplanır.

Kurulum Teknikleri

Proses akışını kesintiye uğratmadan dönüştürücülerin takılmasına ve çıkarılmasına izin veren tasarımlar mevcuttur. Ancak mevcut üç ana seçenek vardır:
– Takılan boru bölümü
– Kelepçe
– Yerinde kurulu dönüştürücüler
İlk seçenek, üreticinin fabrikada monte edilmiş dönüştürücülerle donatılmış bir boru bölümünü sağladığı yerdir. Bu üniteler, spesifikasyonları karşılamak için üretici tarafından kalibre edilme avantajına sahiptir. Bu boru bölümünü takarken, mevcut kurulumları karmaşıklaştırabilecek bir şey yapılması gerekir.

Kelepçeli dönüştürücüler, kurulumu kolay olma avantajına sahiptir. Mevcut borunun dışına monte edilirler. Borunun herhangi bir bölümünün kurulması gerekmediğinden, bu tip akış ölçer mevcut bir sisteme kolayca uyarlanabilir. Metal, plastik ve seramik borulara monte edilebilirler.

Taşınabilir ve müdahaleci olmadıkları için, kelepçeli cihazlar, mevcut kurulumlarda bilinmeyen akışların akış hızlarını belirlemek için iyi bir yol sağlar. Daha ucuz bir seçenek, dönüştürücüleri boru tesisatına kurmaktır. Bu, boruya kılavuz çekmeyi gerektirir ve doğru açılara ve toleranslara uyulmasını sağlamak için özen gösterilmesi gerekir. Bu yöntem genellikle bir kez kurulduktan sonra kullanıcı tarafından kalibrasyon gerektirir.

Uygulama Sınırlamaları

Kelepçeli tasarımlar, ultrasonik sinyallerin içinden geçtiği farklı ortamlar nedeniyle sınırlıdır. Optimum sonuçlar için dönüştürücü ile borunun içindeki proses sıvısı arasında ses ileten bir yol gereklidir. Bu etkileri azaltmak için kaplinler mevcuttur ancak oldukça pahalıdır.

tipik uygulamalar

Transit-time ultrasonik akış ölçümü, temiz sıvılar için uygundur. Daha yaygın proses sıvılarından bazıları su, sıvılaştırılmış gazlar ve doğal gazdan oluşur.

2.Doppler Etkisi

Doppler efekt cihazı, ultrasonik enerjiyi geri döndürmek için akış akışında değişen yoğunluğa sahip nesnelere dayanır. Doppler etki ölçer ile, borudan çapraz olarak bir ultrasonik enerji ışını iletilir. Bu ultrasonik enerjinin bölümleri, değişen yoğunluktaki akıştaki parçacıklardan geri yansıtılır. Nesneler hareket ettiğinden yansıyan ultrasonik enerjinin farklı bir frekansı vardır. Orijinal ve geri dönen sinyaller arasındaki fark miktarı, akış hızıyla orantılıdır.

Sadece bir sensörün kullanılması oldukça yaygındır. Bu, hem vericiyi hem de alıcıyı içerir. Bunlar ayrıca borunun dışına da monte edilebilir

Uygulama Sınırlamaları

Doppler akış ölçer, akış akışından gelen yansımalara dayandığından, bu nedenle yeterli boyutta katı madde veya kabarcık gerektirir. Ayrıca, süspansiyonda uygun miktarda katı madde ve baloncuk bulundurmak için akışın yeterince hızlı olması gerekir. Daha yüksek frekanslı Doppler akış ölçerler mevcuttur, ancak bunlar daha temiz sıvılarla sınırlıdır.

Çoğu ultrasonik akış ölçer borunun dışına monte edilir ve bu nedenle sıvı ile temas etmeden çalışır. Akışı engellememek dışında korozyon, erozyon veya viskoziteden etkilenmezler. Çoğu ultrasonik akış ölçer çift yönlüdür ve akışı her iki yönde de algılar.

Avantajlar

– Büyük çaplı borular için uygundur.
– Engel yok, basınç kaybı yok.
– Hareketli parça yok, uzun çalışma ömrü.
– Hızlı cevap.
– Mevcut kurulumlara kurulur.
– Akışkan özelliklerinden etkilenmez

Dezavantajları

– Doğruluk akış profiline bağlıdır.
– Akışkan akustik olarak şeffaf olmalıdır.
– Boruda birikmeden kaynaklanan hatalar.
– Yalnızca sınırlı uygulamalarda mümkündür.
– Masraflı.
– Boru hattı dolu olmalıdır