کنتور حرارتی اولتراسونیک گیره ای

کنتور حرارتی اولتراسونیک گیره‌دار ابزاری است که برای اندازه‌گیری گرما استفاده می‌شود. این دستگاه عمدتاً بر اساس اصل اختلاف زمانی در انتشار امواج اولتراسونیک در سیال عمل می‌کند. در یک سیستم تبادل حرارت، آب گرم (یا سیال حامل گرما) از طریق لوله جریان دارد. مبدل اولتراسونیک در خارج از لوله نصب می‌شود (این به معنای "گیره بیرونی" است)، یک مبدل سیگنال اولتراسونیک را منتقل می‌کند و مبدل دیگر سیگنال را دریافت می‌کند.
بسته به جهت جریان سیال، زمان انتشار موج اولتراسونیک در جهت بالادست و پایین‌دست متفاوت خواهد بود. با اندازه‌گیری این اختلاف زمانی، همراه با قطر داخلی لوله، سرعت انتشار اولتراسونیک در سیال و سایر پارامترها، می‌توان نرخ جریان سیال را محاسبه کرد. سپس با توجه به نرخ جریان سیال، اختلاف دما (اختلاف بین دمای ورودی و دمای خروجی سیال داغ) و ظرفیت گرمایی ویژه سیال و سایر پارامترها، از فرمول محاسبه گرما (که در آن θ گرما، θ دبی جرمی، θ ظرفیت گرمایی ویژه، θ اختلاف دما است) برای محاسبه گرما استفاده می‌شود.
مزیت
نصب آسان: از آنجا که این یک نصب گیره خارجی است، نیازی به قطع خط لوله نیست و در صورت اصلاح سیستم خط لوله موجود برای اندازه‌گیری گرما، به خط لوله آسیبی نمی‌رساند. به عنوان مثال، در برخی از سیستم‌های گرمایش مرکزی قدیمی، اگر می‌خواهید یک دستگاه اندازه‌گیری گرما اضافه کنید، می‌توان به راحتی یک کنتور حرارتی اولتراسونیک خارجی را روی لوله گرمایش نصب کرد.
دقت بالا: در شرایط کاری مناسب، اختلاف زمان انتشار امواج فراصوت را می‌توان به طور دقیق اندازه‌گیری کرد و سپس سرعت جریان و گرمای سیال را به طور دقیق محاسبه نمود. دقت اندازه‌گیری آن می‌تواند الزامات اکثر اندازه‌گیری‌های گرمای صنعتی و غیرنظامی را برآورده کند.
هزینه‌های نگهداری پایین: هیچ قطعه‌ای در تماس مستقیم با سیال نیست و آسیب به ابزار دقیق ناشی از خوردگی سیال، رسوب‌گذاری و سایر مشکلات را کاهش می‌دهد. و اگر مبدل گیره خارجی و سایر قطعات خراب شوند، تعویض آن نسبتاً ساده است و نیازی به جداسازی پیچیده خط لوله و سایر عملیات نیست.
کاستی
الزامات بالا برای خط لوله: جنس و شرایط سطح خط لوله بر انتشار امواج فراصوت تأثیر می‌گذارد. به عنوان مثال، اگر دیواره لوله خیلی ضخیم باشد یا سطح لوله ناهموار باشد و زنگ‌زدگی زیادی وجود داشته باشد، منجر به تضعیف شدید سیگنال فراصوت شده و بر دقت اندازه‌گیری تأثیر می‌گذارد.
کالیبراسیون پیچیده است: دقت اندازه‌گیری آن تحت تأثیر عوامل زیادی مانند ماهیت سیال (چگالی، ویسکوزیته و غیره)، دقت ابعادی لوله و غیره قرار دارد. بنابراین، عوامل بیشتری برای بررسی در کار کالیبراسیون وجود دارد و فرآیند کالیبراسیون نسبتاً پیچیده است و نیاز به تجهیزات حرفه‌ای و پرسنل فنی دارد.
سناریوی برنامه
سیستم گرمایش مرکزی: در سیستم گرمایش مرکزی شهری، از این دستگاه برای اندازه‌گیری مصرف گرمای هر خانوار به منظور تسویه منطقی هزینه‌های گرمایش استفاده می‌شود. با نصب کنتور حرارتی اولتراسونیک گیره خارجی، می‌توان گرمای واقعی هر کاربر را به طور دقیق اندازه‌گیری کرد و صرفه‌جویی در مصرف انرژی و کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای سیستم گرمایش را افزایش داد.
فرآیند تبادل حرارت صنعتی: در صنایع شیمیایی، دارویی و سایر صنایع، تعداد زیادی فرآیند تبادل حرارت وجود دارد. کنتورهای حرارتی اولتراسونیک خارجی می‌توانند برای نظارت بر انتقال حرارت تجهیزات تبادل حرارت استفاده شوند تا به بهینه‌سازی فرآیند تولید و بهبود بهره‌وری انرژی کمک کنند. به عنوان مثال، در حلقه تبادل حرارت راکتور شیمیایی، می‌تواند ورودی و خروجی حرارت را به صورت بلادرنگ نظارت کند تا پشتیبانی داده‌ای برای کنترل فرآیند واکنش فراهم کند.