Tehnika ultrazvučnog protoka, prednosti i mane ultrazvučnih merača protoka

- Dec 27, 2017-

Dopler ultrazvučni merač protoka:

ultrasonic flow meter.png

Doplerov merač protoka radi na principu doplerovog efekta, koji kaže da se frekvencija zvučnih talasa pomera kada se pomera sa pokretnim objektom.

Ova vrsta merača protoka zahteva objekte u toku protoka. Incidentni talas udari objekat ili mehuriće i odražava se nazad kao reflektovani talas, meri se razlika u frekvencijama incidenta i reflektovanim talasima koji je proporcionalan funkciji protoka fluida u toku.

Ako se reflektovani talas vraća iz mehurića koji ide prema ultrazvučnom pretvaraču, reflektovana frekvencija će biti veća od frekvencije incidenta. Ako se tok obrne u pravcu i reflektovani talas se vraća iz mehurića koji se odvaja od pretvarača, reflektovana frekvencija će biti manja od incidentne frekvencije.

Odnos između toka tečnosti i frekvencije:


ultrasonic flow water meter.png

^ f = frekventni pomak
f = frekvencija incidenta
v = brzina tečnosti
c = brzina talasa u procesnoj tečnosti


Ultrazvučni merač protoka vremena u tranzitu:

ultrasonic water flow meter.png

Znan je i kao protetski merač protoka. Merač protoka vremena protoka koristi par pretvarača, koji su sposobni da šalju i osete zvučne signale. Obično korišteni pretvarači su piezoelektrični pretvarači.

Pretvarači su postavljeni, jedan naspram drugog, sa nadmorskom visinom koja čini uzvodno i nizvodno. Incidentni talas je primljen na drugom kraju sa vremenskim rasponom. Vremenski zaostatak u prijemu signala proporcionalan je protoku fluida. Signal šalje u oba smera uzvodno i nizvodno.

Odnos između brzine protoka i vremena tranzita:

ultrasound flow meter.png

Q = Izračunati volumetrijski protok
K = konstanta proporcionalnosti
t up = Vreme za puls zvuka za putovanje od nizvodne lokacije do lokacije uzvodno
t down = Vreme za puls zvuka za putovanje od uzvodne lokacije do nizvodne lokacije