یک جریان سنج گاز اولتراسونیک -فلومتر اولتراسونیک چیست؟دستگاه هایی که بیشتر در خطوط لوله گاز استفاده می شوند - یک جریان سنج نصب شده بر روی خط لوله ای است که گاز جاری را حمل می کند و جریان گاز را با استفاده از اصل اولتراسوند اندازه گیری می کند. دبی سنج گاز اولتراسونیک تک کاناله دستگاهی است که تنها دارای یک کانال است. یک جریان سنج گاز اولتراسونیک چند کاناله دارای دو یا چند کانال است. اصل اساسی جریان سنج گاز اولتراسونیک برای اندازه گیری سرعت جریان، محاسبه پارامترهای اصلی سیال گاز مانند سرعت، سرعت جریان و چگالی با اندازه گیری زمان انتشار امواج مافوق صوت در محیط گاز است.
تجزیه و تحلیل اصل کار زمان{0}}تفاوت اندازهگیری جریان گاز اولتراسونیک
روش اختلاف زمانی-برای اندازهگیری جریان گاز اولتراسونیک - یک اصل که اغلب درتعریف فلومتر اولتراسونیک- میانگین سرعت گاز را در امتداد کانال صوتی با استفاده از اختلاف زمان انتشار بین دو سیگنال اولتراسونیک که در یک جهت و در جهت مخالف منتشر میشوند، تعیین میکند. هنگامی که اولتراسوند در یک محیط گازی جاری منتشر می شود، سرعت آن با سرعت گاز تغییر می کند. به طور خاص، سرعت انتشار اولتراسوند در همان جهت با سرعت گاز تغییر می کند: هنگامی که سرعت گاز افزایش می یابد، سرعت انتشار اولتراسوند در همان جهت نیز افزایش می یابد. برعکس، اگر سرعت گاز در جهت مخالف انتشار اولتراسوند افزایش یابد، سرعت اولتراسوند نیز به همین ترتیب کاهش می یابد.
ساختار اصلی سنسور جریان لوله اولتراسونیک
همانطور که در شکل 2.1 - نشان داده شده استنمودار شماتیک جریان سنج التراسونیک- دو مبدل اولتراسونیک (به عنوان پروب یا مبدل) که قادر به ارسال و دریافت پالسهای اولتراسونیک هستند در یک یا هر دو طرف لوله تعبیه شدهاند. مسیر واقعی سیگنال اولتراسونیک بین دو مبدل کانال صدا نامیده می شود، بنابراین یک جفت مبدل یک کانال صوتی را تشکیل می دهد. مبدل ها توسط یک غشای شفاف صدا یا بخشی از دیواره مجرای صوتی از محیط سیال جدا می شوند. در یک کانال-فلومتر اولتراسونیک، موجبر بین دو مبدل اولتراسونیک محور تجهیزات را قطع می کند.
همانطور که در شکل 2.1 نشان داده شده است، قطر لوله D است، و طول خط مستقیم بین وجه های انتهایی دو مبدل A و B تعبیه شده در دو طرف لوله، طول کانال L است (که مسیر صوتی L نیز نامیده می شود). رابطه آن با قطر D به صورت زیر است:
در فرمول: Φ زاویه شیب کانال صدا است که زاویه بین کانال صدا و محور لوله است. زاویه شیب کانال صدا نیز زاویه برخورد موج اولتراسوند است.
زاویه برخورد - اغلب در مورد بحث قرار می گیردساختار جریان سنج التراسونیکو همچنین دربلوک دیاگرام جریان سنج التراسونیک- هم تحت تأثیر سرعت صدا در سیال و هم سرعت صدا در گوه صوتی و مواد دیواره لوله است. با این حال، تغییر در سرعت صوت با دما معمولا برای مواد جامد کمتر از مواد گازی است. هنگامی که تغییر دما کم است، تأثیر گوه صوتی و مواد دیواره لوله بر دقت اندازه گیری را می توان نادیده گرفت. با این حال، زمانی که محدوده تغییر دما زیاد است، باید اصلاحاتی برای تغییرات قابل توجه سرعت صدا در گوه صوتی و مواد دیواره لوله انجام شود.
یک مبدل با زاویه برخورد 30 درجه دارای گذرندگی بالا، اتلاف انرژی کم و ولتاژ تحریک کم است، که آن را برای فلومترهای اولتراسونیک دستی که برق متناوب نامناسب است، مناسب می کند. ترانسدیوسر با زاویه برخورد 45 درجه گذرندگی کمتری دارد، اما اندازه کریستال مبدل را می توان برای افزایش ولتاژ تحریک افزایش داد و آن را برای فلومترهای ثابت اولتراسونیک یا آنهایی که می توانند از برق AC استفاده کنند مناسب می کند.
