1. Működési elveultrahangos áramlásmérő
Az ultrahangos áramlásmérő három részből áll: ultrahangos jelátalakítóból, elektronikus áramkörből és áramláskijelzőből és gyűjtőrendszerből. Az ultrahangos jelátalakító az elektromos energiát ultrahangenergiává alakítja és továbbítja a mérendő folyadékhoz. Az ultrahanghullám a folyadékon keresztül a vevőbe kerül. A vevő által kapott ultrahangos jel képes érzékelni a folyadék áramlási sebességét. Az áramkört felerősítik és elektromos jellé alakítják, amely az áramlási sebességet reprezentálja, és a kijelzőhöz és az összegzőhöz kerül megjelenítésre és összegzésre. Ily módon valósul meg az áramlás érzékelése és megjelenítése. A piezoelektromos jelátalakítókat általában az ultrahangos áramlásmérőkben használják. Felhasználja a piezoelektromos anyagok piezoelektromos hatását, és megfelelő adóáramkör segítségével elektromos energiát ad az átviteli jelátalakító piezoelektromos eleméhez, hogy ultrahangos rezgést generáljon. Az ultrahanghullámok egy bizonyos szögben terjednek a folyadékba, majd a vevő átalakító fogadja őket, és a piezoelektromos elem elektromos energiává alakítja érzékelés céljából. Az adó jelátalakító a piezoelektromos elem inverz piezoelektromos hatását használja, míg a vevő átalakító a piezoelektromos hatást.
Ultrahangos áramlásmérőka mérési elv szerint osztályozhatók: terjedési sebesség-különbség módszer, Doppler-effektus módszer, nyalábeltolás módszer, korrelációs módszer, zajmódszer és így tovább. Mivel a terjedési sebesség-különbség módszere kiküszöböli a hanghullámnak a folyadék hőmérsékletével történő változása okozta hibát, és nagy pontossággal rendelkezik, széles körben használják. A terjedési sebesség különbségi módszer a következőkre oszlik: Z módszer (átviteli módszer), V módszer (reflexiós módszer), X módszer (kereszt módszer) és így tovább.
A beépítési mód szerint létezik: külső bilincs, dugaszolható, csőszegmens típusú és hordozható. A hordozható ultrahangos áramlásmérőket főként más telepített áramlásmérők kalibrálására használják.
2. Az ultrahangos áramlásmérő előnyei
(1) Az ultrahangos áramlásmérő egy érintésmentes mérőműszer, amellyel olyan folyadékok és nagy csőátmérők mérhetők, amelyekkel nem könnyű érintkezni és megfigyelni. Nem változtatja meg a folyadék áramlási állapotát, nem okoz nyomásveszteséget, és könnyen felszerelhető.
(2) Meg tudja mérni az erős korrozív és nem vezető közegek áramlását.
(3) Az ultrahangos áramlásmérő széles mérési tartománnyal rendelkezik, és a mérési tartomány 2 cm és 6,5 m között van.
(4) Ultrahangos áramlásmérőképes mérni a különféle folyadékok és szennyvizek áramlását.
(5) Az ultrahangos áramlásmérővel mért térfogatáramot nem befolyásolja a mért folyadék hőmérséklete, nyomása, viszkozitása, sűrűsége és egyéb termofizikai paraméterei. Rögzített és hordozható formákká alakítható.
(6) A dugaszolható és rögzíthető ultrahangos áramlásmérők a gyártás leállítása nélkül telepíthetők és karbantarthatók anélkül, hogy levágnák a folyamatvezetéket.
(7) A költségek viszonylag alacsonyak.
3. Az ultrahangos áramlásmérő hátrányai
(1) Az ultrahangos áramlásmérő hőmérséklet mérési tartománya nem magas, és általában csak azt a folyadékot tudja mérni, amelynek hőmérséklete 200 ℃ alatt van.
(2) Rossz anti-interferencia képesség. Érzékeny a buborékok, szennyeződések, szivattyúk és egyéb ultrahangzajjal kevert hangforrások interferenciájára, ami befolyásolja a mérési pontosságot.
(3) Az egyenes csőszakaszra szigorú követelmények vonatkoznak, amelyek az első 10D, a hátsó 5D és a 30D szivattyútól való távolság (D a cső belső átmérője). Ellenkező esetben gyenge a diszperzió és gyenge a mérési pontosság.
(4) A telepítés bizonytalansága nagy hibákat okoz az áramlásmérésben.
(5) A mérőcső nagysága súlyosan befolyásolja a mérés pontosságát és jelentős mérési hibákat okoz. Még ha súlyos is, a mérőnek nincs áramlási kijelzése.
(6) A megbízhatósági és pontossági szint nem magas (általában 1,5-2,5 fokozat), és az ismételhetőség gyenge. Ultrahangos áramlásmérők határozzák meg az áramlási sebességet a folyadék sebességének mérésével, és megszorozzák a csővezeték keresztmetszeti területével. Az áramlásmérő nem tudja közvetlenül mérni a belső átmérőt és a cső gömbölyűségét, és csak a külső átmérő és a falvastagság alapján tudja megbecsülni a standard kör szerinti keresztmetszeti területet. Az ebből fakadó bizonytalanság meghaladta az 1%-ot, így a pontosság korlátozott.
(7) Rövid élettartam (az általános pontosság csak 2 évig garantálható).
(8) Az ultrahangos áramlásmérő pontossága alacsonyabb, mint az elektromágneses áramlásmérőé (az ultrahangos áramlásmérő általában 1%, az elektromágneses áramlásmérő általában 0,5%).
(9) Számos bizonytalan tényező befolyásolja az ultrahangos áramlásmérő pontosságát (például, hogy elegendő-e az egyenes cső, a csőben lévő víz áramlási állapota, a csőfal szennyeződése, légbuborékok, hőmérséklet-változások, zaj, emberi hatás tényezők stb.).
(10) Ultrahangos áramlásmérőknagyon szigorú követelmények vonatkoznak a csővezetékekre, és nem szabad szokatlan zajt okozni, különben nagyban befolyásolja a mérési hibát.