Zasada pomiaru
Metoda różnicy czasu: występuje różnica czasu, gdy fale dźwiękowe rozchodzą się na tę samą odległość w cieczy przed i za przepływem, a różnica czasu rozchodzenia się jest związana z prędkością przepływu mierzonego elementu przepływowego. Natężenie przepływu cieczy jest uzyskiwane poprzez pomiar tej różnicy czasu, a następnie obliczane.
Metoda Dopplera: Oparta na zasadzie Dopplera w akustyce, różnica częstotliwości między odbitą falą dźwiękową a wyemitowaną falą dźwiękową jest wykrywana w celu określenia prędkości poruszających się cząsteczek w płynie. Pozwala to pośrednio uzyskać prędkość i natężenie przepływu płynu. Wymaga to obecności w wodzie zawieszonych obiektów, takich jak pęcherzyki powietrza i cząstki stałe, które odbijałyby wiązkę ultradźwięków.
Płyn odpowiedni
Metoda różnicy czasu: nadaje się do pomiaru czystej cieczy z mniejszą ilością zanieczyszczeń, takiej jak ropa naftowa, ciężki olej, czysta woda, woda dejonizowana, rozpuszczalniki chemiczne itp., jeśli ciecz zawiera dużą liczbę pęcherzyków lub stałych zanieczyszczeń, utrudni to normalne rozprzestrzenianie się fal ultradźwiękowych, co wpłynie na dokładność pomiaru.
Metoda Dopplera: często stosowana do pomiaru mętnych płynów zawierających pęcherzyki, cząstki stałe i inne zanieczyszczenia, takich jak ścieki, błoto, mieszaniny oleju i wody itp., szeroko stosowana w wodach naturalnych, w przemysłowych oczyszczalniach ścieków i innych dziedzinach.
Dokładność pomiaru
Metoda różnicy czasu: dokładność jest stosunkowo wysoka, do ±0,5%, a dokładność pomiaru zależy od dokładności elementów elektronicznych przetwarzających sygnał i stabilności prędkości dźwięku.
Metoda Dopplera: Dokładność jest na ogół niższa niż w przypadku metody różnicy czasu, zwykle ok. ±2%, ponieważ wyniki pomiarów oparte są na rozproszonym sygnale zawieszonych cząstek lub pęcherzyków w cieczy, a rozkład i ruch tych cząstek mogą być nierównomierne, co ma pewien wpływ na dokładność pomiaru.
Wymagania dotyczące rurociągów
Metoda różnicy czasu: stan przepływu płynu w rurociągu jest bardziej rygorystyczny, płyn musi być bardziej stabilny i jednorodny, a prosty odcinek rury ma pewne wymagania, zwykle długość prostego odcinka rury w górę nie jest mniejsza niż 10-krotność średnicy prostego odcinka rury w dół nie jest mniejsza niż 5-krotność średnicy rury.
Metoda Dopplera: Wymagania dotyczące segmentu rury nie są stosunkowo rygorystyczne, pozycja instalacji jest bardziej elastyczna, a przebieg przepływu w rurociągu jest mniej zakłócony.
Struktura i instalacja czujnika
Metoda różnicy czasu: zazwyczaj stosuje się jedną lub więcej par czujników, instalowanych odpowiednio przed i za rurociągiem. Kierunek nadawania i odbioru czujnika musi być ustawiony pod pewnym kątem względem osi rurociągu, aby zapewnić dokładny pomiar czasu transmisji sygnału ultradźwiękowego. Podczas instalacji czujnik musi być ustawiony w jednej linii i zamocowany, aby zapewnić stabilność transmisji sygnału.
Metoda Dopplera: Ogólne zastosowanie czujnika jednogłowicowego, obejmującego wysyłające i odbierające kryształy piezoelektryczne, można zainstalować na zewnętrznej ścianie rurociągu lub umieścić go bezpośrednio w kontakcie z płynem, jest łatwy w montażu i nie powoduje uszkodzeń rurociągu.
Zdolność przeciwzakłóceniowa
Metoda różnicy czasu: podatna na drgania rurociągu, zmiany temperatury i gęstości cieczy oraz inne czynniki. Drgania rurociągu mogą powodować odchylenia położenia czujnika, co wpływa na dokładność pomiaru. Zmiana temperatury i gęstości powoduje zmianę prędkości dźwięku. Aby poprawić dokładność pomiaru, należy zastosować kompensację temperatury i inne środki.
Metoda Dopplera: silne właściwości przeciwzakłóceniowe, odporność na drgania rurociągu, a ponieważ jej zasada pomiaru opiera się na przesunięciu częstotliwości Dopplera, a temperatura i gęstość płynu mają niewielki związek, może nadal zachowywać dobrą stabilność w złożonych warunkach pracy.
Zakres pomiarowy
Metoda różnicy czasu: zakres pomiaru jest szeroki, można mierzyć przepływ cieczy od małego do dużego, nadaje się do rur o różnych średnicach, ale w przypadku rur o dużych średnicach i przy pomiarze dużego przepływu może być wymagana większa moc transmisji i bardziej złożona technologia przetwarzania sygnału.
Metoda Dopplera: ogólnie nadaje się do pomiaru przepływu płynu o małym i średnim natężeniu. W przypadku przepływu płynu o dużym natężeniu, ponieważ zależność między przesunięciem częstotliwości Dopplera a natężeniem przepływu nie jest liniowa, może to prowadzić do zwiększonego błędu pomiaru.
Czas publikacji: 09.12.2024