Een ultrasone stroommeter is een instrument dat de vloeistof- of gasstroom meet door middel van ultrasone technologie.Het werkt op de basis dat de snelheid waarmee geluidsgolven door een vloeistof reizen verandert afhankelijk van de richting en snelheid van de vloeistofstroomUltrasone stroommeter wordt veel gebruikt in de industrie, petrochemie, watervoorziening en milieutechniek en andere gebieden.
Werkingsbeginsel
Ultrasone stroommeters gebruiken meestal de volgende twee hoofdprincipes:
1.Tijdverschilmethode(ook bekend als de propagatietijdmethode): Deze methode is gebaseerd op het tijdsverschil van de propagatie van het ultrasone signaal in de vloeistof om de doorstroming te meten.Veronderstel dat er twee paren ultrasoon sensoren, geïnstalleerd in de stroomopwaartse en stroomafwaartse posities van de pijpleiding, waardoor een symmetrisch meetpad wordt gevormd. Ultrasone signalen reizen op verschillende momenten in zowel stroomopwaartse als stroomafwaartse richtingen:
a.Downstreamrichting: het ultrasone signaal gaat in de richting van de vloeistofstroom en de snelheid van de verspreiding wordt versneld.
b.Gegenstroomrichting: het ultrasone signaal gaat tegen de richting van de vloeistofstroom in en de snelheid van de verspreiding wordt vertraagd.
Naar beneden.
Door de reistijd in deze twee richtingen te meten, kan de doorstroming van de vloeistof worden berekend. Het verschil in reistijd is evenredig met de snelheid van de vloeistof.
Voordelen:
• Hoge nauwkeurigheid: Vooral geschikt voor enkele, schone vloeistoffen, de beste resultaten wanneer de vloeistof geen onzuiverheden of bubbels bevat.
• Breed toepassingsgebied: geschikt voor het meten van verschillende buisdiameter.
Nadelen:
• Afhankelijk van de akoestische eigenschappen van de vloeistof: deze wordt sterk beïnvloed door onzuiverheden of bubbels in de vloeistof.
• De nauwkeurigheid neemt af in geval van fluïden turbulentie of onevenwichtige verspreiding van de stroomsnelheid.
2.Doppler-effectmethodeDe Doppler-effectmethode gebruikt veranderingen in de frequentie van geluidsgolven om snelheid te meten.Reflectie ontstaat wanneer ultrasone golven door de vloeistof reizen en onderling met deeltjes of belletjes in de lucht komenAls de vloeistof in beweging is, zal de gereflecteerde ultrasone frequentie verschillen van de uitgezonden frequentie, en deze verandering in frequentie is het Doppler-effect.
• Wanneer de vloeistof zich richting de sensor beweegt, neemt de frequentie van de gereflecteerde golf toe.
• Wanneer de vloeistof zich van de sensor verwijdert, wordt de frequentie van de gereflecteerde golf verminderd.
Door het verschil in frequentie tussen de verzonden en ontvangen golven te meten, kan de stroom snelheid v worden berekend.
Voordelen:
• Ideaal voor het meten van vloeistoffen die suspensie- of bubbels bevatten: niet beperkt door de zuiverheid van de vloeistof.
• Breed toepassingsgebied: kan worden gebruikt voor het meten van vieze vloeistoffen of een hoog bubbelgehalte van vloeistoffen.
Nadelen:
• Afhankelijk van verspreide deeltjes of bubbels in de vloeistof: Er zijn voldoende reflecterende deeltjes in de vloeistof nodig om de metingen uit te voeren.
• Lage relatieve nauwkeurigheid: de meetresultaten zijn gevoeliger voor geluids- en stroomomstandigheden.
Kanaalconcept
In ultrasone stroommeters, kanalen verwijzen naar het aantal paden waardoor ultrasone signalen zich verspreiden.Het gebruik van meerdere kanalen kan de nauwkeurigheid en stabiliteit van de meting verbeterenDe meest voorkomende kanaalconfiguraties zijn enkelkanaal, dubbelkanaal en vierkanaal.
Eenkanaal (1 kanaal) : de stroommeter gebruikt slechts een paar sensoren om een meetpad te vormen.met name in het geval van een onevenwichtige verspreiding van de vloeistofstroom.
Dual-channel (2-channel): twee sensorenparen worden gebruikt om twee meetpaden te vormen.De tweekanalconfiguratie verbetert de meetnauwkeurigheid aanzienlijk, omdat de stroom van de vloeistof op verschillende plaatsen kan worden bemonsterd, waardoor de invloed van ongelijke stroomverdeling op de meetresultaten wordt verminderd.
• Vier kanalen (4 kanalen) : Vier sensorparen vormen vier meetpaden.Deze configuratie zorgt voor een hogere meetnauwkeurigheid en stabiliteit voor toepassingen die hoge nauwkeurigheid vereisenDe vierkanaalsconfiguratie kan de stroomsnelheidsverdeling van de vloeistof beter weergeven en fouten verminderen.
Dank u wel.
