Ultrazvučni mjerači protoka su prilično cool uređaji koji su postali super popularni u mjerenju protoka tekućine. Kao dobavljač ultrazvučnih mjerača protoka, iz prve sam ruke vidio kako ti zgodni uređaji rade i goleme prednosti koje donose. Dakle, zaronimo u svijet ultrazvučnih mjerača protoka i saznajmo kako oni rade svoje.
Osnove ultrazvučnog mjerenja protoka
U srcu ultrazvučnog mjerača protoka je korištenje ultrazvučnih valova. Znate, oni visokofrekventni zvučni valovi koji su izvan našeg čujnog dometa. Ti se valovi šalju kroz tekućinu koja teče u cijevi. Postoje dvije glavne metode koje se koriste u ultrazvučnim mjeračima protoka za mjerenje protoka: metoda prolaznog vremena i Dopplerova metoda.
Tranzitno-vremenska metoda
Metoda tranzitnog vremena je poput utrke za ultrazvučnim valovima. Imamo dvije sonde, koje su u osnovi uređaji koji mogu slati i primati ultrazvučne valove. Jedna sonda šalje ultrazvučni val nizvodno (u smjeru protoka tekućine), a druga šalje val uzvodno (suprotno smjeru protoka tekućine).
Recimo da tekućina teče određenom brzinom. Ultrazvučni val koji putuje nizvodno dobit će malo poticaj od tekućine koja teče. Dakle, doći će do prijemnog pretvarača brže nego val koji putuje uzvodno. Uzvodni val mora se boriti protiv toka, pa mu treba više vremena da stigne na drugu stranu.
Mjerač protoka mjeri vremensku razliku između nizvodnog i uzvodnog vremena putovanja ovih ultrazvučnih valova. Ova vremenska razlika izravno je povezana s brzinom tekućine. Što tekućina brže teče, veća je razlika u vremenu putovanja.
Nakon što mjerač protoka izračuna brzinu tekućine, može izračunati volumetrijsku brzinu protoka. To čini množenjem brzine tekućine s površinom poprečnog presjeka cijevi. I upravo tako, znamo koliko tekućine prolazi kroz cijev po jedinici vremena.
Ova metoda jako dobro funkcionira za čiste tekućine bez ili s vrlo malo mjehurića ili čestica. To je zato što mjehurići i čestice mogu raspršiti ultrazvučne valove, što bi pokvarilo mjerenje vremena.
Dopplerova metoda
Doppler metoda je nešto drugačija. Koristi se kada tekućina ima mjehuriće, čestice ili druge nehomogenosti. Kada ultrazvučni val pogodi pokretnu česticu ili mjehurić u tekućini, frekvencija vala se mijenja. To se zove Doppler efekt.
Mjerač protoka ima pretvarač koji šalje ultrazvučni val u tekućinu. Kada val udari u pokretne čestice ili mjehuriće, reflektirani val ima drugačiju frekvenciju od izvornog vala. Mjerač protoka mjeri ovaj pomak frekvencije.
Pomak frekvencije proporcionalan je brzini čestica ili mjehurića u tekućini. Budući da se čestice ili mjehurići kreću istom brzinom kao i tekućina, mjerač protoka može koristiti te podatke za izračunavanje brzine tekućine. I opet, množenjem brzine s površinom poprečnog presjeka cijevi, može se odrediti volumenski protok.
Vrste ultrazvučnih mjerača protoka
Postoje različite vrste ultrazvučnih mjerača protoka, svaki sa svojim prednostima i najboljim slučajevima korištenja.
Stezaljka - na ultrazvučnom mjeraču protoka
Stezaljka - na ultrazvučnim mjeračima protoka su super prikladni. Ne morate rezati cijev ili zaustavljati protok tekućine da biste ih instalirali. Jednostavno se pričvršćuju na vanjsku stranu cijevi.
Ovi mjerači protoka rade tako da šalju ultrazvučne valove kroz stijenku cijevi u tekućinu. Pretvarači se obično postavljaju pod određenim kutom kako bi se osiguralo da valovi pravilno putuju kroz tekućinu.
Clamp - on mjerači protoka su izvrsni za privremena mjerenja protoka ili kada ne želite ometati normalan rad sustava. Također se mogu koristiti na širokom rasponu veličina cijevi i materijala. Međutim, oni mogu biti nešto manje precizni od nekih drugih vrsta, posebno ako je stijenka cijevi debela ili materijal cijevi ne propušta dobro ultrazvučne valove.
Insercijski ultrazvučni mjerač protoka
Umetni ultrazvučni mjerači protoka ugrađuju se umetanjem sonde u cijev. To im daje izravnije mjerenje protoka tekućine u usporedbi s mjeračima sa stezaljkama.
Pretvornik se umeće kroz malu rupu u stijenci cijevi. Može se postaviti na određenu dubinu u tekućini kako bi se dobila točna mjerenja brzine u toj točki. Ovi mjerači protoka točniji su od mjerača sa stezaljkama, posebno za veće cijevi.
Međutim, ugradnja umetnutih mjerača protoka zahtijeva isključivanje sustava i izradu rupe u cijevi. Dakle, malo je invazivniji i dugotrajniji.
Inline ultrazvučni mjerač protoka
Inline ultrazvučni mjerači protoka ugrađeni su u sustav cijevi. Obično se postavljaju između dvije prirubnice.
Ovi mjerači protoka nude najvišu razinu točnosti jer ultrazvučni valovi putuju izravno kroz tekućinu bez prolaska kroz stijenku cijevi. Također su vrlo pouzdani i mogu podnijeti primjene visokog tlaka i visoke temperature.
Ali baš kao i umetnuti mjerači protoka, ugradnja inline mjerača protoka zahtijeva gašenje sustava i modificiranje cjevovoda. Dakle, to je složenija i skuplja opcija.
Prednosti ultrazvučnih mjerača protoka
Ultrazvučni mjerači protoka imaju niz prednosti koje ih čine najboljim izborom u mnogim industrijama.
Nenametljivo (za spajanje)
Kao što sam ranije spomenuo, stezaljke na ultrazvučnim mjeračima protoka nisu intruzivne. To znači da nema potrebe rezati cijev ili zaustavljati protok tekućine tijekom instalacije. Štedi puno vremena i novca, posebno u velikim industrijskim primjenama.
Nema gubitka tlaka
Za razliku od nekih drugih vrsta mjerača protoka, ultrazvučni mjerači protoka ne uzrokuju gubitak tlaka u cijevi. To je zato što nemaju pokretne dijelove ili prepreke na putu protoka. Dakle, sustav može djelovati učinkovitije.
Širok raspon primjena
Ultrazvučni mjerači protoka mogu se koristiti za mjerenje protoka različitih tekućina, uključujući vodu, ulje i kemikalije. Također mogu raditi s različitim veličinama cijevi i materijalima. To ih čini vrlo svestranim i prikladnim za mnoge različite industrije, poput obrade vode, nafte i plina i proizvodnje.
Visoka točnost
Kada se koriste ispravno, ultrazvučni mjerači protoka mogu pružiti vrlo precizna mjerenja protoka. Konkretno, metoda prolaznog vremena može postići visoku razinu točnosti, posebno za čiste tekućine.
Primjena ultrazvučnih mjerača protoka
Ultrazvučni mjerači protoka koriste se u raznim industrijama i aplikacijama.
Voda i pročišćavanje otpadnih voda
U postrojenjima za obradu vode ultrazvučni mjerači protoka koriste se za mjerenje protoka vode u različitim fazama procesa obrade. To pomaže u kontroli količine dodanih kemikalija i osigurava učinkovit rad postrojenja. U pročišćavanju otpadnih voda mogu mjeriti protok otpadne i pročišćene vode.
Industrija nafte i plina
U industriji nafte i plina, ultrazvučni mjerači protoka koriste se za mjerenje protoka sirove nafte, prirodnog plina i rafiniranih proizvoda. One su važne za prijenos skrbništva, odnosno prijenos vlasništva nad tim tekućinama. Točno mjerenje protoka ključno je u ovoj industriji kako bi se osiguralo pošteno trgovanje.
Kemijska i petrokemijska industrija
U kemijskim i petrokemijskim postrojenjima ultrazvučni mjerači protoka koriste se za mjerenje protoka raznih kemikalija. Mogu se nositi s korozivnim i visokotemperaturnim tekućinama, koje su uobičajene u ovim industrijama.
Zašto odabrati naše ultrazvučne mjerače protoka?
Kao dobavljač ultrazvučnih mjerača protoka, nudimo proizvode visoke kvalitete koji su pouzdani i točni. Naš tim stručnjaka može vam pomoći odabrati pravu vrstu mjerača protoka za vašu specifičnu primjenu. Bez obzira trebate li stezaljku - na mjeraču protoka za brzu i jednostavnu ugradnju ili linijski mjerač protoka za najvišu razinu točnosti, mi ćemo vas pokriti.
Također pružamo izvrsnu uslugu nakon prodaje, uključujući kalibraciju i održavanje. Naš cilj je osigurati da vaš sustav za mjerenje protoka dugo vremena radi glatko i precizno.
Ako ste u potrazi za ultrazvučnim mjeračem protoka, ne ustručavajte se kontaktirati. Tu smo da odgovorimo na sva vaša pitanja i pomognemo vam pronaći savršeno rješenje za vaše potrebe mjerenja protoka. Kontaktirajte nas danas kako biste započeli razgovor o svojim zahtjevima i vidjeli kako naši ultrazvučni mjerači protoka mogu koristiti vašem poslovanju.
Reference
- Miller, RW (1983). Inženjerski priručnik za mjerenje protoka. McGraw - Hill.
- Spitzer, DW (2001). Mjerenje protoka: praktični vodiči za mjerenje i regulaciju. ISA - Društvo za instrumentaciju, sustave i automatizaciju.