เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิกทำงานอย่างไร?

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิกเป็นอุปกรณ์ที่ยอดเยี่ยมซึ่งได้รับความนิยมอย่างมากในการวัดการไหลของของไหล ในฐานะซัพพลายเออร์เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิก ฉันได้เห็นโดยตรงว่าอุปกรณ์ล้ำสมัยเหล่านี้ทำงานอย่างไรและคุณประโยชน์มากมายที่อุปกรณ์เหล่านี้นำมา ถ้าอย่างนั้น เรามาดำดิ่งสู่โลกของเครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิกแล้วดูว่ามันทำงานอย่างไร

พื้นฐานของการวัดการไหลด้วยคลื่นอัลตราโซนิก

หัวใจสำคัญของเครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิกคือการใช้คลื่นอัลตราซาวนด์ คุณรู้ไหมว่าคลื่นเสียงความถี่สูงเหล่านั้น ซึ่งอยู่นอกเหนือขอบเขตการได้ยินของเรา คลื่นเหล่านี้ถูกส่งผ่านของเหลวที่ไหลอยู่ในท่อ มีสองวิธีหลักที่ใช้ในเครื่องวัดการไหลแบบอัลตราโซนิกเพื่อวัดการไหล: วิธีการขนส่ง - เวลา และวิธีดอปเปลอร์

การขนส่ง - วิธีเวลา

วิธีการขนส่งตามเวลาก็เหมือนกับการแข่งขันคลื่นอัลตราซาวนด์ เรามีทรานสดิวเซอร์สองตัว ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วเป็นอุปกรณ์ที่สามารถส่งและรับคลื่นอัลตราซาวนด์ได้ ทรานสดิวเซอร์ตัวหนึ่งส่งคลื่นอัลตราซาวนด์ไปตามกระแสน้ำ (ในทิศทางของการไหลของของเหลว) และอีกตัวส่งคลื่นเหนือกระแสน้ำ (ตรงกันข้ามกับทิศทางการไหลของของไหล)

สมมติว่าของไหลไหลด้วยความเร็วที่แน่นอน คลื่นอัลตราซาวนด์ที่เคลื่อนที่ไปตามกระแสน้ำจะได้รับแรงกระตุ้นเล็กน้อยจากของเหลวที่ไหล ดังนั้นมันจะไปถึงทรานสดิวเซอร์รับสัญญาณได้เร็วกว่าคลื่นที่เคลื่อนที่ทวนน้ำ คลื่นต้นน้ำต้องสู้กับกระแสน้ำจึงใช้เวลานานกว่าจะถึงอีกฝั่ง

เครื่องวัดอัตราการไหลจะวัดความแตกต่างของเวลาระหว่างเวลาเดินทางปลายน้ำและต้นน้ำของคลื่นอัลตราซาวนด์เหล่านี้ ความแตกต่างของเวลานี้เกี่ยวข้องโดยตรงกับความเร็วของของไหล ยิ่งของเหลวไหลเร็วเท่าไร ระยะเวลาการเดินทางก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

เมื่อเครื่องวัดการไหลคำนวณความเร็วของของไหลแล้ว ก็จะสามารถคำนวณอัตราการไหลตามปริมาตรได้ โดยคูณความเร็วของของไหลด้วยพื้นที่หน้าตัดของท่อ และเช่นนั้น เรารู้ว่าของไหลไหลผ่านท่อเป็นจำนวนเท่าใดต่อหน่วยเวลา

วิธีนี้ใช้ได้ผลดีมากกับของเหลวที่สะอาดโดยไม่มีฟองหรืออนุภาคน้อยมาก นั่นเป็นเพราะว่าฟองอากาศและอนุภาคสามารถกระจายคลื่นอัลตราซาวนด์ได้ ซึ่งจะทำให้การวัดเวลายุ่งเหยิง

วิธีดอปเปลอร์

วิธี Doppler นั้นแตกต่างออกไปเล็กน้อย ใช้เมื่อของเหลวมีฟอง อนุภาค หรือความไม่เป็นเนื้อเดียวกันอื่นๆ เมื่อคลื่นอัลตราซาวนด์กระทบอนุภาคหรือฟองที่กำลังเคลื่อนที่ในของเหลว ความถี่ของคลื่นจะเปลี่ยนไป สิ่งนี้เรียกว่าปรากฏการณ์ดอปเปลอร์

เครื่องวัดอัตราการไหลมีตัวแปลงสัญญาณที่ส่งคลื่นอัลตราซาวนด์เข้าไปในของเหลว เมื่อคลื่นกระทบอนุภาคหรือฟองอากาศที่กำลังเคลื่อนที่ คลื่นสะท้อนจะมีความถี่แตกต่างไปจากคลื่นเดิม เครื่องวัดการไหลจะวัดการเปลี่ยนแปลงความถี่นี้

การเปลี่ยนความถี่เป็นสัดส่วนกับความเร็วของอนุภาคหรือฟองอากาศในของเหลว เนื่องจากอนุภาคหรือฟองอากาศเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเดียวกันกับของไหล เครื่องวัดการไหลจึงสามารถใช้ข้อมูลนี้ในการคำนวณความเร็วของของไหลได้ และขอย้ำอีกครั้งว่าเมื่อคูณความเร็วด้วยพื้นที่หน้าตัดของท่อ ก็จะสามารถกำหนดอัตราการไหลของปริมาตรได้

ประเภทของเครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิก

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิกมีหลายประเภท แต่ละประเภทมีข้อดีและกรณีการใช้งานที่ดีที่สุดของตัวเอง

แคลมป์ - บนเครื่องวัดการไหลแบบอุลตร้าโซนิค

แคลมป์ - บนมิเตอร์วัดการไหลแบบอัลตราโซนิกนั้นสะดวกมาก คุณไม่จำเป็นต้องตัดท่อหรือหยุดการไหลของของเหลวเพื่อติดตั้ง พวกมันจะถูกจับยึดไว้ที่ด้านนอกของท่อ

มิเตอร์วัดการไหลเหล่านี้ทำงานโดยการส่งคลื่นอัลตราซาวนด์ผ่านผนังท่อและเข้าไปในของเหลว โดยปกติแล้วทรานสดิวเซอร์จะถูกวางไว้ในมุมเฉพาะเพื่อให้แน่ใจว่าคลื่นเดินทางผ่านของไหลได้อย่างถูกต้อง

มิเตอร์วัดการไหลแบบหนีบเหมาะสำหรับการวัดการไหลชั่วคราวหรือเมื่อคุณไม่ต้องการรบกวนการทำงานปกติของระบบ นอกจากนี้ยังสามารถใช้กับท่อขนาดและวัสดุได้หลากหลาย อย่างไรก็ตาม อาจมีความแม่นยำน้อยกว่าประเภทอื่นๆ เล็กน้อย โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากผนังท่อหนาหรือวัสดุท่อส่งคลื่นอัลตราซาวนด์ได้ไม่ดีนัก

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิคแบบแทรก

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิคแบบแทรกได้รับการติดตั้งโดยการใส่ตัวแปลงสัญญาณเข้าไปในท่อ ช่วยให้วัดการไหลของของไหลได้โดยตรงมากขึ้น เมื่อเทียบกับมิเตอร์แบบแคลมป์

ทรานสดิวเซอร์ถูกสอดผ่านรูเล็กๆ ในผนังท่อ สามารถวางไว้ที่ความลึกเฉพาะในของเหลวเพื่อให้ได้การวัดความเร็วที่จุดนั้นอย่างแม่นยำ มิเตอร์วัดการไหลเหล่านี้มีความแม่นยำมากกว่ามิเตอร์แบบหนีบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับท่อขนาดใหญ่

อย่างไรก็ตาม การติดตั้งมิเตอร์วัดการไหลแบบแทรกจำเป็นต้องปิดระบบและเจาะรูในท่อ ดังนั้นจึงเป็นการรุกรานและใช้เวลานานกว่าเล็กน้อย

เครื่องวัดอัตราการไหลอัลตราโซนิกแบบอินไลน์

เครื่องวัดอัตราการไหลอัลตราโซนิกแบบอินไลน์ถูกสร้างขึ้นในระบบท่อ โดยปกติจะติดตั้งระหว่างสองหน้าแปลน

มิเตอร์วัดอัตราการไหลเหล่านี้ให้ความแม่นยำระดับสูงสุด เนื่องจากคลื่นอัลตราซาวนด์เดินทางผ่านของเหลวโดยตรงโดยไม่ต้องผ่านผนังท่อ นอกจากนี้ยังมีความน่าเชื่อถือสูงและสามารถรองรับการใช้งานที่มีแรงดันสูงและอุณหภูมิสูงได้

แต่เช่นเดียวกับมิเตอร์วัดการไหลแบบแทรก การติดตั้งมิเตอร์วัดการไหลแบบอินไลน์จำเป็นต้องปิดระบบและปรับเปลี่ยนท่อ ดังนั้นจึงเป็นตัวเลือกที่ซับซ้อนและมีราคาแพงกว่า

ข้อดีของเครื่องวัดอัตราการไหลแบบอุลตร้าโซนิค

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิกมีข้อดีหลายประการที่ทำให้เป็นตัวเลือกอันดับต้นๆ ในหลายอุตสาหกรรม

ไม่รบกวน (สำหรับแคลมป์เปิด)

ดังที่ฉันได้กล่าวไปแล้ว แคลมป์บนมิเตอร์วัดการไหลแบบอัลตราโซนิกไม่รบกวนใคร ซึ่งหมายความว่าไม่จำเป็นต้องตัดท่อหรือหยุดการไหลของของไหลระหว่างการติดตั้ง ช่วยประหยัดเวลาและเงินได้มาก โดยเฉพาะในงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่

ไม่มีการสูญเสียแรงดัน

ต่างจากเครื่องวัดอัตราการไหลประเภทอื่นๆ เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิกไม่ทำให้สูญเสียแรงดันในท่อ เนื่องจากไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวหรือสิ่งกีดขวางในเส้นทางการไหล ทำให้ระบบสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

แอพพลิเคชั่นที่หลากหลาย

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิกสามารถใช้เพื่อวัดการไหลของของเหลวต่างๆ รวมถึงน้ำ น้ำมัน และสารเคมี นอกจากนี้ยังสามารถทำงานกับท่อขนาดและวัสดุที่แตกต่างกันได้อีกด้วย ทำให้มีความหลากหลายมากและเหมาะสำหรับอุตสาหกรรมต่างๆ มากมาย เช่น การบำบัดน้ำ น้ำมันและก๊าซ และการผลิต

มีความแม่นยำสูง

เมื่อใช้อย่างถูกต้อง เครื่องวัดการไหลแบบอัลตราโซนิกสามารถให้การวัดการไหลที่แม่นยำมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งวิธีการผ่านเวลาสามารถให้ความแม่นยำในระดับสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับของเหลวที่สะอาด

การประยุกต์ใช้เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิก

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิกใช้ในอุตสาหกรรมและการใช้งานที่หลากหลาย

น้ำและการบำบัดน้ำเสีย

ในโรงบำบัดน้ำ เครื่องวัดการไหลแบบอัลตราโซนิคใช้ในการวัดการไหลของน้ำในขั้นตอนต่างๆ ของกระบวนการบำบัด ซึ่งจะช่วยในการควบคุมปริมาณสารเคมีที่เติมเข้าไปและรับประกันการดำเนินงานที่มีประสิทธิภาพของโรงงาน ในการบำบัดน้ำเสีย พวกเขาสามารถวัดการไหลของน้ำเสียและน้ำบำบัดได้

อุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ

ในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ เครื่องวัดการไหลแบบอัลตราโซนิกใช้ในการวัดการไหลของน้ำมันดิบ ก๊าซธรรมชาติ และผลิตภัณฑ์กลั่น สิ่งเหล่านี้มีความสำคัญต่อการโอนสิทธิ์ในการดูแล ซึ่งก็คือการโอนกรรมสิทธิ์ในของเหลวเหล่านี้ การวัดการไหลที่แม่นยำเป็นสิ่งสำคัญในอุตสาหกรรมนี้เพื่อให้มั่นใจถึงการซื้อขายที่ยุติธรรม

อุตสาหกรรมเคมีและปิโตรเคมี

ในโรงงานเคมีและปิโตรเคมี เครื่องวัดการไหลแบบอัลตราโซนิคใช้ในการวัดการไหลของสารเคมีต่างๆ พวกเขาสามารถจัดการกับของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อนและอุณหภูมิสูงซึ่งเป็นเรื่องปกติในอุตสาหกรรมเหล่านี้

เหตุใดจึงเลือกเครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิกของเรา

ในฐานะซัพพลายเออร์เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิก เรานำเสนอผลิตภัณฑ์คุณภาพสูงที่เชื่อถือได้และแม่นยำ ทีมผู้เชี่ยวชาญของเราสามารถช่วยคุณเลือกประเภทเครื่องวัดอัตราการไหลที่เหมาะกับการใช้งานเฉพาะของคุณได้ ไม่ว่าคุณจะต้องการเครื่องวัดอัตราการไหลแบบหนีบเพื่อการติดตั้งที่ง่ายและรวดเร็ว หรือเครื่องวัดอัตราการไหลแบบอินไลน์เพื่อความแม่นยำระดับสูงสุด เราก็ช่วยคุณได้

นอกจากนี้เรายังมีบริการหลังการขายที่เป็นเลิศ รวมถึงการสอบเทียบและการบำรุงรักษา เป้าหมายของเราคือการทำให้แน่ใจว่าระบบการวัดการไหลของคุณทำงานได้อย่างราบรื่นและแม่นยำเป็นเวลานาน

หากคุณอยู่ในตลาดเครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิก อย่าลังเลที่จะติดต่อเรา เราพร้อมตอบทุกคำถามของคุณและช่วยคุณค้นหาโซลูชันที่สมบูรณ์แบบสำหรับความต้องการในการวัดการไหลของคุณ ติดต่อเราวันนี้เพื่อเริ่มการสนทนาเกี่ยวกับความต้องการของคุณและดูว่าเครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิคของเรามีประโยชน์ต่อธุรกิจของคุณอย่างไร

อ้างอิง

• มิลเลอร์, อาร์ดับบลิว (1983) คู่มือวิศวกรรมการวัดการไหล แมคกรอว์ - ฮิลล์
• สปิตเซอร์, DW (2001) การวัดการไหล: คำแนะนำที่เป็นประโยชน์สำหรับการวัดและการควบคุม ISA - สมาคมเครื่องมือวัด ระบบ และระบบอัตโนมัติ