Home / دسته‌بندی نشده / دبی سنج التراسونیک
فلومتر التراسوینک
دبی سنج التراسونیک

دبی سنج التراسونیک

دبی سنج التراسونیک

کاربردهای مفید و موفق امیز دبی سنج های مافق صوت باعث شده است که این تجهیزات روز به روز معروف تر شده و استفاده از انها بیشتر شود.تکنیک اندازه گیری جریان به روش مافوق صوت نسبت ب سایر روشها برترهایی دارد و همچنین توسعه تکنولوژی باعث شده که میزان دقت انها افزایش یافته و محدوده کارشان وسیعتر گردد.

این جریان سنج ها از دو اصل اساسی پیروی میکنند:

  • اصل انتقال دوپلر
  • اصل زمان گذر

اصل دوم بیشتر مورد استفاده قرار میگیرد و اکثر جریان سنج های مافوق از این اصل استفاده میکنند برای اینکه بااستفاده از این روش نتایج دقیق تر و معتبرتری به دست می اید.

دستگاهای اندازه گیری دارای انواع مختلفی میباشند که وجود این تنوع به دلایل زیر است:

  • نوع سیال تحت اندازه گیری(گاز یا مایع).
  • پیکربندی مسیرهای اندازه گیری.
  • جریان سنج های یک یا چند پرتوی.
  • دبی سنج مافوق صوت تغییر داپلر:

این نوع دبی سنج از خاصیت تغییر فرکانس موج فرستاده شده از فرستنده موج التراسونیک و موج دریافت شده در گیرنده این موج در برخورد با هرنوع جداساز موج استفاده میشود. این جداسازی میتواند توسط ذرات معلق درسیال و یا حبابها و گازهایی موجود در ان انجام شود.

فرکانس موج التراسونیک بین 0.5 تا20 مگاهرتز است. اگر فرکانس ارسالی f1 فرکانس دریافتی f2 سرعت صوت درسیال مورد اندازه گیری C وΘ زاویه ای ایجاد شده بین امواج ارسالی و دریافتی  با مسیر جریان در لوله باشد سرعت سیال از رابطه زیر به دست می اید:

V=C(f1-f2) ÷2f1 cosΘ

دبی سنج التراسونیک تغییر داپلر ارزان بوده لیکن دقت ان به علت اثرات تغیر ضخامت لوله شکل جریان سیال ابعاد و تعداد جداسازها و نیز دقت تعیین ضریب سرعت امواج مافوق صوت در سیال مورد اندازه گیری بالا نبوده و حدود 10%-+ است0 اخیرا با تغییراتی که در محل نصب فرستندها و گیرندها نموده اند ادعا میشود که دقت به 0.5%-+ رسیده است0

  • دبی سنج مافوق صوت زمان گذر:

فرض کنید که دو عایق در حال عبور از عرض یک رودخانه هستند و هردو از روی یک خط قطری حرکت میکند. یکی از انها هم جهت اب  و دیگری در خلاف جریان حرکت اب حرکت مینمایدبه وضوح مشخص است که قایقی که در جهت جریان اب حرکت میکند برای عبور از عرض رودخانه نیاز به زمان کمتری دارد همین مسئله در واقع ایده اصلی روش دبی سنج مافوق صوت زمان گذر میباشد که در حقیقت از تفاضل زمان عبور استفاده میشود. رفتار امواج و سیگنالهای صوتی درون یک سیال دقیقا مانند حرکت همین دو قایق میباشد.

اگر در دو طرف  لوله حاوی سیال در امتدادΘ با مسیر جریان سیال یک جفت گیرنده و فرستنده قرار داده شود بین زمان گذر T موجی که در جهت جریان سیال حرکت میکند و موجی که در خلاف جریان ان است اختلاف وجود دارد که این اختلاف ناشی از سرعت سیال V است. اگر L فاصله گیرنده و فرستنده و C سرعت صوت در سیال باشد زمان های گذر یاد شده به صورت زیر هستند:

Tf1=L÷C+V cos Θ, Tf2= L÷C-V cos Θ

و در نتیجه:

T=Tf2-Tf1=2VL cos Θ÷C2-V2 cos2Θ∆

اگر به جای زمان فرکانس که عکس ان است در نظر گرفته شود در ان صورت:

∆T=Tf2-Tf1= V cosΘ ÷ L

که در ان C حذف شده است. سرعت سیال از رابطه زیر بدست می اید:

V= L∆F÷2cos Θ

این نوع دبی سنج ها مقدار دقت و تکرار پذیری خوبی را دارا میباشد و اخیرا نیز ار موسسه API مجوز دستگاهای استاندارد برای خرید یا فروش را بدست اورده اند.

مزایا

  • هزینه تعمیراتی پایین
  • نداشتن قطعات متحرک
  • عدم نیاز به کالیبراسیون
  • عدم نیاز به تغییر طراحی در صورت تغییر نوع سیال.
  • افت فشار بسیار کم
  • نصب ساده
  • عدم نیاز به نصب فیلتر در مسیر جریان ورودی
  • بالا بودن مقدار صحت 0.15%-+
  • تکرار پذیری خیلی خوب 0.02%-+
  • بالا بودن درجه اعتماد به دلیل وجود 18 پرتو در مسیر جریان
  • از طرف موسسه API به عنوان دستگاه برای خرید یا فروش پذیرفته شده
  • امکان استفاده دو جهته عبور سیال
  • امکان ارائه اطلاعات جانبی ویسکوزیته دانیسته و …

محدودیت ها

  • در صورت ایجاد رسوب در درون لوله در محاسبه دبی خطا به وجود خواهد امد.
  • وجود گاز در مایعات ایجاد خطا مینماید
  • ذرات جامد در سیال سیستم اندازه گیری را مختل میسازد.
  • بایستی در مقاابل امواج رادیویی و الکترومغناطیسی جانبی ک ممکن است روی سیستم اثر بگذارد محاظت شوند.
  • نصب لوله مستقیم ده برابر لوله در ورودی و پنج برابر قطر لوله در خروجی لازم است.
  • نصب دستگاه جدا کننده گاز از مایع در ورودی جریان سنج ضرورت دارد.
  • وجود اجسام سخت شن و ماسه همراه مایع ممکن است ایجاد خطا نماید.

 

 

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

هر سوالی دارید در واتساپ پاسخگو هستیم!