ما هو مقياس التدفق فوق الصوتي: أنواعه وتطبيقاته

أول تدفق بالموجات فوق الصوتية متر اخترع الفيزيائي الياباني 'شيغو ساتومورا' في عام 1959. مقياس التدفق هذا يستخدم تقنية دوبلر والهدف الرئيسي من هذا المقياس هو تحليل تدفق الدم. بعد أربع سنوات ، أول تدفق أمتار ظهرت في التطبيقات الصناعية. في الوقت الحاضر ، كانت هناك العديد من شركات التصنيع تصمم أنواعًا مختلفة من عدادات التدفق المشبكية لقياس تدفق السائل داخل الأنبوب. تستخدم هذه العدادات مستشعرات عالية التردد من خلال اختراق جدار الأنبوب وكذلك السائل باستخدام دوبلر بطريقة أخرى طريقة انتشار وقت العبور. بحيث يمكن تحديد سرعة السائل ومعدل التدفق.

ما هو مقياس التدفق فوق الصوتي؟

تعريف: ان فوق صوتي يمكن تعريف مقياس التدفق على أنه مقياس يستخدم لقياس سرعة السائل بالموجات فوق الصوتية لتحليل حجم تدفق السائل. هذا مقياس التدفق الحجمي الذي يحتاج إلى فقاعات أو جزيئات دقيقة داخل تدفق السائل. هذه العدادات مناسبة لتطبيقات مياه الصرف الصحي ولكنها لن تعمل مع مياه الشرب / المقطر. لذلك يعد هذا النوع من مقياس التدفق مثاليًا للتطبيقات التي تتطلب التوافق الكيميائي والصيانة المنخفضة وانخفاض الضغط المنخفض.

مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية

ستؤثر هذه العدادات على الخصائص الصوتية للسائل وأيضًا التأثير من خلال اللزوجة والكثافة ودرجة الحرارة وما إلى ذلك ، مثل عدادات التدفق الميكانيكية ، لا تشتمل هذه العدادات على أجزاء متحركة. سيتغير سعر هذه العدادات بشكل كبير بحيث يمكن استخدامها وصيانتها بتكلفة منخفضة.

مبدأ عمل مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية

يمكن إجراء بناء مقياس التدفق فوق الصوتي باستخدام محولات الطاقة المنبع والمصب وأنبوب الاستشعار والعاكس. مبدأ العمل لمقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية هو أنه يستخدم الموجات الصوتية لتحديد سرعة السائل داخل الأنبوب. هناك حالتان في الأنبوب مثل عدم التدفق والتدفق. في الحالة الأولى ، تنتقل ترددات الموجات فوق الصوتية في أنبوب وتكون مؤشراته من السائل متشابهة. في الحالة الثانية ، يكون تردد الموجة المنعكسة مختلفًا بسبب تأثير دوبلر.

البناء بالموجات فوق الصوتية تدفق متر

عندما يتدفق السائل في الأنبوب بسرعة ، يمكن زيادة انزياح التردد خطيًا. يعالج المرسل الإشارات من الموجة وتحدد انعكاساتها معدل التدفق. تقوم أجهزة قياس وقت العبور بإرسال واستقبال الموجات فوق الصوتية في كلا الاتجاهين داخل الأنبوب. في حالة عدم التدفق ، فإن الوقت المستغرق للتدفق بين المنبع والمصب بين محولات الطاقة هو نفسه.

في ظل هذين الشرطين المتدفقين ، ستتدفق الموجة عند المنبع بسرعة أقل من الموجة السفلية. عندما يتدفق السائل بشكل أسرع ، يزداد التمييز بين أوقات أعلى وأسفل التيار. أوقات المنبع والمصب التي تتم معالجتها بواسطة جهاز الإرسال لتحديد معدل التدفق.

أنواع مقياس التدفق فوق الصوتي

عدادات التدفق بالموجات فوق الصوتية المتوفرة في السوق هي الرادار وسرعة دوبلر والتثبيت بالموجات فوق الصوتية ومستوى الموجات فوق الصوتية.

• تستخدم أجهزة قياس سرعة دوبلر ضوضاء فوق صوتية مستنسخة لحساب سرعة السائل.
• رادار يستخدم مقياس النوع تقنية الميكروويف لنقل نبضات صغيرة لعكس سطح متدفق إلى المستشعر لتقرير السرعة.
• يعد مقياس نوع المشبك بالموجات فوق الصوتية مثاليًا للتطبيقات التي يصعب فيها الوصول إلى الأنبوب وإلا لم يكن ذلك ممكنًا.
• مقياس نوع المستوى فوق الصوتي مثالي لتحديد مستوى السائل في كل من القنوات المفتوحة والمغلقة.

مزايا مقياس التدفق فوق الصوتي

الإيجابيات

• لا يمنع مسار تدفق السائل.
• يختلف o / p لهذا المقياس باختلاف كثافة ولزوجة ودرجة حرارة السائل.
• تدفق السائل ثنائي الاتجاه
• الاستجابة الديناميكية لهذا المقياس جيدة.
• خرج هذا العداد في شكل تناظري
• الحفاظ على الطاقة
• إنه مناسب لقياس تدفق الجودة الضخم
• من السهل تركيبها وصيانتها
• براعة جيدة
• لا يوجد اتصال مع السائل
• لا يوجد خطر تسرب
• لا توجد أجزاء متحركة ، وفقدان الضغط
• دقة عالية

عيوب مقياس التدفق فوق الصوتي

العيوب

• إنه مكلف بالمقارنة مع عدادات التدفق الميكانيكية الأخرى.
• تصميم هذا العداد معقد
• الأجزاء السمعية من هذا المقياس غالية الثمن.
• هذه العدادات معقدة بالمقارنة مع العدادات الأخرى ، وبالتالي فهي تتطلب متخصصين لصيانة هذه العدادات وإصلاحها
• لا يمكن قياس الأنابيب الأسمنتية أو الخرسانية التي صدأها.
• لا يعمل بمجرد احتواء الأنبوب على ثقوب أو فقاعات فيه
• لا يمكن قياس الأنابيب أو الأنابيب الأسمنتية / الخرسانية بهذه المواد المبطنة

التطبيقات

تشمل تطبيقات مقاييس التدفق فوق الصوتي ما يلي.

• تستخدم هذه العدادات في تطبيقات مياه الصرف الصحي والسوائل المتسخة
• يتم استخدام هذه العدادات في أي مكان يتطلب التوافق الكيميائي ، وتقليل الصيانة ، وانخفاض الضغط المنخفض.
• تستخدم هذه العدادات لقياس سرعة السائل من خلال الموجات فوق الصوتية لتحليل تدفق الحجم.
• تقيس هذه المقاييس التباين بين وقت عبور النبضات فوق الصوتية التي تنتقل مع اتجاه تدفق السائل
• تتراوح تطبيقات هذه العدادات من العملية إلى تدفق الحراسة
• هذا نوع من الأجهزة لقياس التدفق الحجمي للسوائل وكذلك الغازات.
• هذه بدائل ممتازة لكل من مقاييس التدفق الكهرومغناطيسي والدوامة.

أسئلة وأجوبة

1). ما هو القياس بالموجات فوق الصوتية؟

القياس بالموجات فوق الصوتية هو مبدأ اللاتلامس ويستخدم لقياس مستويات السوائل المسببة للتآكل والغليان والساخنة.

2). ما مدى دقة عدادات التدفق بالموجات فوق الصوتية؟

توفر هذه العدادات دقة جيدة للغاية وتعمل بشكل جيد للتدفق الخالي من الأوساخ وإلا تدفق السائل بجزيئات صغيرة.

3). ما هو مقياس التدفق الأكثر دقة؟

تولد مقاييس التدفق الكتلي كوريوليس أكثرها دقة لمعظم السوائل ولكنها مكلفة.

4). ما هو مقياس تدفق دوبلر؟

يستخدم مقياس تدفق دوبلر ضوضاء الموجات فوق الصوتية المنعكسة لتحديد سرعة السائل.

5). من اخترع مقياس التدفق فوق الصوتي؟

تم تطويره بواسطة Shigeo Satomura في عام 1959 لتحليل تدفق الدم وفي عام 1963 ، تم تطوير أول مقياس للتطبيقات الصناعية.

وبالتالي ، هذا كل شيء عن نظرة عامة على مقياس التدفق فوق الصوتي . من المعلومات المذكورة أعلاه أخيرًا ، يمكننا أن نستنتج أن هذه العدادات أصبحت أكثر شيوعًا لأنها سهلة الاستخدام للغاية وليس من الضروري قطع أنبوب للحصول على قياسات دقيقة لتدفق السائل. هذه مناسبة لقياس كل من الماء والسوائل التي أساسها الزيت. إليك سؤال لك ، ما هو مقياس التدفق فوق الصوتي المشبك؟