Cos'è il sensore del misuratore di portata a ultrasuoni(2)

3. Classificazione degli ultrasuoni

Le onde ultrasoniche trasportano informazioni sulla portata del fluido mentre si propagano attraverso il fluido che scorre. Pertanto, la portata del fluido può essere rilevata dall'onda ultrasonica ricevente e convertita in una portata. Secondo il metodo di rilevamento, può essere suddiviso in diversi tipi di Trasduttore del misuratore di portata a ultrasuoni da 1 MHz come metodo della differenza di velocità di propagazione, metodo Doppler, metodo di offset del fascio, metodo del rumore e metodo correlato. Esistono molti tipi di misuratori di portata ad ultrasuoni, che possono essere suddivisi in diversi tipi di misuratori di portata ad ultrasuoni in base a diversi metodi di classificazione. Oltre alla modalità di rilevamento, esistono anche le modalità di installazione della sonda (trasduttore), in base al numero di canali, in base alle prestazioni e all'applicazione.

Attualmente vengono generalmente utilizzati due tipi di misuratori di portata ad ultrasuoni, uno è un misuratore di portata ad ultrasuoni doppler e l'altro Il misuratore di portata ad ultrasuoni montato a parete è un misuratore di portata ad ultrasuoni con differenza di tempo. Il tipo Doppler utilizza il metodo della differenza di fase per misurare la portata, ovvero l'onda sonora di una determinata frequenza si muove nel fluido. Poiché il liquido stesso ha una velocità di movimento, si verifica la frequenza o fase dell'onda ultrasonica tra i due ricevitori (o il trasmettitore). La variazione relativa della velocità del liquido può essere ottenuta misurando questa variazione relativa; il tipo differenza di tempo consiste nel misurare la velocità del flusso utilizzando il metodo della differenza di tempo, ovvero l'onda sonora di una certa velocità provoca il tempo di propagazione tra i due ricevitori (o il trasmettitore) a causa del flusso del fluido. Modificando misurando questa variazione relativa, è possibile ottenere la portata del fluido. La maggior parte dei nostri stabilimenti utilizza misuratori di portata a ultrasuoni time-lapse. Di seguito vengono brevemente presentati questi due tipi di misuratori di portata a ultrasuoni e metodi di misurazione specifici.

1. Sensore misuratore di portata ad ultrasuoni Doppler: Il trasduttore emette un segnale ultrasonico con frequenza f1. Dopo aver attraversato particelle sospese o bolle nel liquido nella tubazione, gli spostamenti di frequenza vengono riflessi sui trasduttori ad una frequenza f2. Cioè, Doppler avrà la differenza tra f2 e f1 che è la differenza di frequenza multispettrale fd. Supponiamo che la portata del fluido sia v, la velocità del suono ultrasonico sia c e lo spostamento della frequenza Doppler fd sia proporzionale alla velocità del flusso del fluido v, ovvero quando le condizioni della tubazione, la posizione di installazione del trasduttore hanno la frequenza di trasmissione e la velocità del suono sono determinate, c, f1 e θ sono costanti. La portata del fluido è proporzionale allo spostamento doppler e la portata del fluido si ottiene misurando lo spostamento della frequenza, ottenendo così la portata del fluido.

   
   

2. metodo della differenza di tempo del misuratore di portata ad ultrasuoni

   
   

   Viene mostrato il principio di funzionamento del trasduttore del misuratore di portata a ultrasuoni esterno Tempo di transito. È un metodo di misurazione indiretto che utilizza una coppia di trasduttori ultrasonici per trasmettere e ricevere alternativamente (o simultaneamente) onde ultrasoniche, misurando indirettamente la velocità del flusso del fluido osservando la differenza temporale di propagazione regolare e controcorrente delle onde ultrasoniche nel mezzo e calcolando la portata in base alla portata. Sono presenti due trasduttori ad ultrasuoni: un trasduttore a flusso diretto e un trasduttore a controcorrente. I due trasduttori vengono installati rispettivamente su entrambi i lati della tubazione del fluido e ad una certa distanza. Il diametro interno della tubazione è D e la lunghezza del percorso del percorso ultrasonico è L, la portata ultrasonica è tu, la velocità controcorrente è td e la direzione di propagazione dell'onda ultrasonica e la direzione del flusso del fluido sono angolate di θ. A causa del flusso del fluido, il tempo impiegato dall'onda ultrasonica per propagarsi lungo la lunghezza L è inferiore al tempo impiegato per la propagazione in controcorrente e la differenza temporale può essere espressa dalla seguente formula: Quanto sopra è il principio di base della misurazione della portata con il metodo della differenza temporale. Nelle applicazioni pratiche, a seconda del metodo di installazione del morsetto per trasduttore ad ultrasuoni sul misuratore di portata , può essere suddiviso in tipo a clip (la striscia di acciaio per il trasduttore è fissata e incollata alla parete esterna del tubo con un agente di accoppiamento, non è in contatto con il fluido) e tipo a contatto (trasduttore ad ultrasuoni). Installato su una sezione di un cucchiaio, il trasduttore è in contatto diretto con il fluido da misurare.