1. Principi de funcionament decabalímetre ultrasònic
El cabalímetre d'ultrasons es compon de tres parts: transductor ultrasònic, circuit electrònic i sistema de visualització i acumulació de flux. El transductor de transmissió d'ultrasons converteix l'energia elèctrica en energia ultrasònica i la transmet al fluid a mesurar. L'ona ultrasònica es transmet a través del fluid al receptor. El senyal ultrasònic rebut pel receptor pot detectar el cabal del fluid. El circuit s'amplifica i es converteix en un senyal elèctric que representa el cabal i es subministra a la pantalla i al totalitzador per a la visualització i la totalització. D'aquesta manera, es realitza la detecció i visualització de flux. Els transductors piezoelèctrics s'utilitzen habitualment en cabalímetres ultrasònics. Utilitza l'efecte piezoelèctric dels materials piezoelèctrics i utilitza un circuit de transmissió adequat per afegir energia elèctrica a l'element piezoelèctric del transductor de transmissió per generar vibració ultrasònica. Les ones ultrasòniques es propaguen al fluid amb un angle determinat, i després són rebudes pel transductor receptor i convertides en energia elèctrica per l'element piezoelèctric per a la seva detecció. El transductor transmissor utilitza l'efecte piezoelèctric invers de l'element piezoelèctric, mentre que el transductor receptor utilitza l'efecte piezoelèctric.
Caudalímetres per ultrasonses classifiquen segons el principi de mesura: mètode de diferència de velocitat de propagació, mètode d'efecte Doppler, mètode de canvi de feix, mètode de correlació, mètode de soroll, etc. Com que el mètode de diferència de velocitat de propagació supera l'error causat pel canvi de l'ona sonora amb la temperatura del fluid i té una alta precisió, s'utilitza àmpliament. El mètode de diferència de velocitat de propagació es divideix en: mètode Z (mètode de transmissió), mètode V (mètode de reflexió), mètode X (mètode creuat) i així successivament.
Segons el mètode d'instal·lació, hi ha: tipus de pinça externa, tipus endollable, tipus de segment de canonada i portàtil. Els mesuradors de cabal ultrasònics portàtils s'utilitzen principalment per calibrar altres cabalímetres instal·lats.
2. Avantatges del cabalímetre ultrasònic
(1) El cabalímetre ultrasònic és un instrument de mesura sense contacte, que es pot utilitzar per mesurar el flux de fluids i grans diàmetres de canonades que no són fàcils de contactar i observar. No canvia l'estat del flux del fluid, no produeix pèrdua de pressió i és fàcil d'instal·lar.
(2) Pot mesurar el flux de mitjans corrosius forts i mitjans no conductors.
(3) El cabalímetre ultrasònic té un ampli rang de mesura i el rang de mesura és de 2 cm a 6,5 m.
(4) Caudalímetre ultrasònicpot mesurar el cabal de diversos líquids i aigües residuals.
(5) El cabal de volum mesurat pel mesurador de cabal ultrasònic no es veu afectat per la temperatura, pressió, viscositat, densitat i altres paràmetres termofísics del fluid mesurat. Es pot fer en formes fixes i portàtils.
(6) Els cabalímetres ultrasònics endollables i fixats es poden instal·lar i mantenir sense aturar la producció sense tallar la canonada del procés.
(7) El cost és relativament baix.
3. Inconvenients del cabalímetre ultrasònic
(1) El rang de mesura de la temperatura del mesurador de cabal ultrasònic no és elevat i, en general, només pot mesurar el fluid la temperatura del qual és inferior a 200 ℃.
(2) Poca capacitat anti-interferència. És susceptible a la interferència de bombolles, contaminació, bombes i altres fonts sonores barrejades amb soroll ultrasònic, que afecta la precisió de la mesura.
(3) La secció de canonada recta té requisits estrictes, que és el primer 10D, el 5D posterior i la distància des de la bomba 30D (D és el diàmetre interior de la canonada). En cas contrari, la dispersió és deficient i la precisió de mesura és deficient.
(4) La incertesa de la instal·lació comportarà grans errors en la mesura del cabal.
(5) L'escala de la canonada de mesura afectarà seriosament la precisió de la mesura i provocarà errors significatius de mesura. Fins i tot quan és greu, el mesurador no té cap pantalla de cabal.
(6) El nivell de fiabilitat i precisió no és alt (generalment d'1,5 a 2,5 graus) i la repetibilitat és deficient. Els mesuradors de cabal ultrasònics determinen el cabal mesurant la velocitat del fluid i multiplicant-lo per l'àrea de la secció transversal de la canonada. El cabalímetre no pot mesurar directament el diàmetre interior i la rodonesa de la canonada, i només pot estimar l'àrea de la secció transversal segons el cercle estàndard basat en el diàmetre exterior i el gruix de la paret. La incertesa provocada per això ha superat l'1%, per la qual cosa la precisió és limitada.
(7) Vida útil curta (la precisió general només es pot garantir durant 2 anys).
(8) La precisió del cabalímetre ultrasònic és inferior a la del mesurador de cabal electromagnètic (el cabalímetre d'ultrasons és generalment de l'1% i el cabalímetre electromagnètic generalment és del 0,5%).
(9) Hi ha molts factors incerts que afecten la precisió del mesurador de cabal ultrasònic (com ara si la canonada recta és suficient, l'estat de flux de l'aigua a la canonada, la contaminació de la paret de la canonada, bombolles d'aire, canvis de temperatura, soroll, humans). factors, etc.).
(10) Mesuradors de cabal ultrasònicstenen requisits molt estrictes per a les canonades i no hi hauria d'haver cap soroll anormal, en cas contrari, afectarà molt l'error de mesura.