اصل اندازهگیری
روش اختلاف زمانی: زمانی که امواج صوتی در سیال بالادست و بالادست به یک فاصله منتشر میشوند، اختلاف زمانی وجود دارد و اختلاف زمان انتشار به سرعت جریان جسم جریان اندازهگیری شده مربوط میشود. با اندازهگیری این اختلاف زمانی، دبی سیال به دست میآید و سپس دبی محاسبه میشود.
روش داپلر: بر اساس اصل داپلر در آکوستیک، انحراف فرکانسی بین موج صوتی منعکس شده و موج صوتی ساطع شده برای تعیین سرعت ذرات متحرک در سیال شناسایی میشود، به طوری که به طور غیرمستقیم سرعت جریان و نرخ جریان سیال را به دست میآورد، و مستلزم وجود اجسام معلق مانند حبابها و ذرات جامد در آب برای بازتاب پرتو اولتراسونیک است.
سیال قابل اجرا
روش اختلاف زمان: مناسب برای اندازهگیری سیالات خالص و کمناخالص مانند نفت خام، نفت سنگین، آب خالص، آب دیونیزه، حلالهای شیمیایی و غیره، اگر سیال حاوی تعداد زیادی حباب یا ناخالصی جامد باشد، مانع انتشار طبیعی امواج فراصوت میشود و بر دقت اندازهگیری تأثیر میگذارد.
روش داپلر: اغلب برای اندازهگیری سیالات کدر حاوی حباب، ذرات جامد و سایر ناخالصیها، مانند فاضلاب، گل، مخلوط نفت و آب و غیره، به طور گسترده در آبهای طبیعی، تصفیه فاضلاب صنعتی و سایر زمینهها استفاده میشود.
دقت اندازهگیری
روش اختلاف زمانی: دقت نسبتاً بالا، تا ±0.5٪ است و دقت اندازهگیری آن تحت تأثیر دقت اجزای الکترونیکی پردازش سیگنال و پایداری سرعت صوت قرار دارد.
روش داپلر: دقت این روش عموماً کمتر از روش اختلاف زمانی است، معمولاً حدود ±۲٪، زیرا نتایج اندازهگیری آن بر اساس سیگنال پراکنده ذرات معلق یا حبابها در سیال است و توزیع و حرکت این ذرات ممکن است ناهموار باشد که تأثیر خاصی بر دقت اندازهگیری خواهد داشت.
الزامات لوله کشی
روش اختلاف زمان: وضعیت جریان سیال در خط لوله دقیقتر است، سیال باید پایدارتر و یکنواختتر باشد و بخش لوله مستقیم الزامات خاصی دارد، معمولاً طول بخش لوله مستقیم بالادست کمتر از 10 برابر قطر بخش لوله مستقیم پاییندست کمتر از 5 برابر قطر لوله نیست.
روش داپلر: الزامات مربوط به قطعه لوله نسبتاً سختگیرانه نیست، موقعیت نصب انعطافپذیرتر است و الگوی جریان در خط لوله کمتر تحت تأثیر قرار میگیرد.
ساختار و نصب سنسور
روش اختلاف زمان: معمولاً از یک یا چند جفت سنسور استفاده میشود که به ترتیب در بالادست و پاییندست خط لوله نصب میشوند و جهت ارسال و دریافت سنسور باید زاویه خاصی را با محور خط لوله حفظ کند تا از اندازهگیری دقیق زمان ارسال سیگنال اولتراسونیک اطمینان حاصل شود. در حین نصب، سنسور باید تراز و ثابت شود تا از پایداری انتقال سیگنال اطمینان حاصل شود.
روش داپلر: کاربرد عمومی حسگر تک سر، شامل ارسال و دریافت کریستالهای پیزوالکتریک، میتواند روی دیواره بیرونی خط لوله نصب شود، یا میتواند مستقیماً در تماس با سیال قرار گیرد، نصب آن آسان است و به خط لوله آسیبی نمیرساند.
قابلیت ضد تداخل
روش اختلاف زمان: به راحتی تحت تأثیر لرزش خط لوله، تغییرات دما و چگالی سیال و سایر عوامل قرار میگیرد، لرزش خط لوله ممکن است منجر به انحراف موقعیت حسگر شود و بر دقت اندازهگیری تأثیر بگذارد و تغییر دما و چگالی باعث تغییر سرعت صدا میشود، جبران دما و سایر اقدامات برای بهبود دقت اندازهگیری مورد نیاز است.
روش داپلر: توانایی ضد تداخل قوی، غیر حساس به ارتعاش خط لوله، و از آنجا که اصل اندازهگیری آن بر اساس تغییر فرکانس داپلر است و دما و چگالی سیال ارتباط کمی دارند، بنابراین میتواند همچنان در شرایط کاری پیچیده پایداری خوبی را حفظ کند.
محدوده اندازهگیری
روش اختلاف زمان: محدوده اندازهگیری وسیع است، میتواند دبی کم تا سیال با دبی بالا را اندازهگیری کند، مناسب برای قطرهای مختلف لوله، اما برای قطرهای بزرگ لوله، اندازهگیری دبی بالا، ممکن است به قدرت انتقال بالاتر و فناوری پردازش سیگنال پیچیدهتری نیاز داشته باشد.
روش داپلر: به طور کلی برای اندازهگیری سیال با دبی کم و متوسط مناسب است، برای سیال با دبی بالا، زیرا رابطه بین تغییر فرکانس داپلر و دبی خطی نیست، ممکن است منجر به افزایش خطای اندازهگیری شود.
زمان ارسال: 9 دسامبر 2024