تصميم مسبار جديد لقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية دوبلر

ملخص: يقدم مصنعو مقاييس التدفق المتميزون معلومات تصميمية لنوع جديد من مسبارات مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية دوبلر. ملخص: يُقدم هذا المقال نوعًا جديدًا من مسبارات مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية دوبلر المشبكية، المناسبة للتركيب على خطوط الأنابيب. ويتناول المقال بالتفصيل مبدأ وهيكل مستشعر مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية دوبلر، ومادة وشكل ووظيفة كل مكون رئيسي. يختار المزيد من مصنعي مقاييس التدفق نماذج وعروض أسعار. نرحب باستفساراتكم. فيما يلي تفاصيل مقال تصميم نوع جديد من مسبارات مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية دوبلر. يقدم هذا المقال أيضًا شرحًا مفصلاً لمبدأ وهيكل مستشعر مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية دوبلر، ومادة وشكل ووظيفة كل مكون رئيسي، بالإضافة إلى شرح للهيكل الأساسي والمخطط التخطيطي ونتائج محاكاة دائرة إرسال المسبار. وقد أثبتت التجربة العملية أن محول الطاقة بالموجات فوق الصوتية يتميز بأداء جيد ومستقر وإمكانات تطبيق واسعة. مقدمة: يُعدّ مسبار دوبلر بالموجات فوق الصوتية، أي مُحوِّل الطاقة، عنصر الاستشعار في مقياس تدفق دوبلر. يُركّب عادةً خارج أنبوب السائل المُقاس، فلا يلمسه ولا يُعيق جريانه، ولا يُسبّب أي فقدان للضغط، كما أنه سهل الصيانة، وهو مناسبٌ بشكلٍ خاص للسوائل السامة والضارة والتآكلية والكاشطة. ومن مزاياه البارزة أنه يُحقّق دقةً عاليةً، ويستجيب بسرعةٍ لتغيرات معدل التدفق، ولا يتأثر بعوامل مثل ضغط السائل، واللزوجة، ودرجة الحرارة، والكثافة، والتوصيل، ولا يُعاني من مشكلة الانجراف الصفري. ويؤثر هذا بشكلٍ مباشرٍ على دقة قياس مقياس التدفق. لذلك، يُولي كلٌّ من مُصمّم ومُصنّع مقياس التدفق، بالإضافة إلى قسم المُستخدم، أهميةً بالغةً لاختيار موادّ وهيكل وعملية وتركيب مُحوِّل الطاقة، ويحرصون على الحصول على مُستشعر عالي الدقة ومستقرّ الأداء. 1. مستشعر الموجات فوق الصوتية: يُعرف مستشعر الموجات فوق الصوتية أيضًا باسم محول الموجات فوق الصوتية، وهو جهاز يُولّد ويستقبل الموجات فوق الصوتية، وهو جزء مهم من نظام تحديد المواقع بالموجات فوق الصوتية. يشير ما يسمى بمستشعر الموجات فوق الصوتية إلى محول كهروصوتي، وهو جهاز أو جهاز لا يمكنه فقط تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة صوتية، بل أيضًا تحويل طاقة الصوت إلى طاقة كهربائية. يُطلق على المستشعر المستخدم لنقل الموجات الصوتية اسم المرسل . عندما يكون المستشعر في حالة الإرسال، تتحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية، ثم تتحول الطاقة الميكانيكية إلى طاقة صوتية لاستقبال الموجة الصوتية. يُطلق على المستشعر اسم المستقبل. عندما يكون المستشعر في حالة الاستقبال، يحول طاقة الصوت إلى طاقة ميكانيكية ثم إلى طاقة كهربائية. مبدأ عمل مستشعرات الموجات فوق الصوتية هو نفسه بشكل أساسي، وعادةً ما يكون مع عنصر تخزين الطاقة الكهربائية ونظام اهتزاز ميكانيكي. عند استخدامه كجهاز إرسال، تُحدث الإشارة الكهربائية المتذبذبة المُرسلة من مرحلة خرج مصدر طاقة الإثارة تغييرًا في المجال الكهربائي أو المغناطيسي في عنصر تخزين الطاقة الكهربائية في المستشعر. تُحوّل هذه القوة هذا المجال إلى حالة اهتزاز، مما يدفع الوسط الملامس لنظام الاهتزاز الميكانيكي للمستشعر إلى الاهتزاز، مُشعًا موجات فوق صوتية إلى داخله. أما عملية استقبال الموجات فوق الصوتية فهي عكس ذلك تمامًا. في حالة استقبال الموجات فوق الصوتية، تؤثر الموجات فوق الصوتية الخارجية على سطح اهتزاز المستشعر، مما يُهتز نظام الاهتزاز الميكانيكي للمستشعر، وينشأ المجال الكهربائي أو المغناطيسي في عنصر تخزين الطاقة للمستشعر نتيجةً لتأثيرات فيزيائية. يحدث تغيير مُقابل، مما يُؤدي إلى توليد جهد وتيار في الخرج الكهربائي للمستشعر مُطابقين للإشارة الصوتية. يُمكن الحصول على المعلومات المطلوبة من خلال المعالجة الرقمية لإشارات الجهد أو التيار. يُصنع مسبار مقياس تدفق دوبلر بالموجات فوق الصوتية وفقًا لهذا المبدأ. ٢. هيكل مسبار مقياس تدفق دوبلر بالموجات فوق الصوتية: لا يؤثر المسبار الخارجي القابل للتثبيت في مقياس تدفق دوبلر بالموجات فوق الصوتية على حالة سائل خط الأنابيب أثناء القياس والتركيب والصيانة، ولا يُسبب أي فقدان في ضغط التدفق، كما أنه محمول وسهل الفك. يوضح الشكل ١ الرسم التخطيطي لهيكل المسبار. غلاف المسبار مصنوع من الألومنيوم وله أخدود مقعر، يسهل ربطه وتثبيته على الجدار الخارجي للأنبوب باستخدام المشبك الخارجي لحزام التثبيت. رقاقة محول الطاقة الكهروضغطي مصنوعة من مادة السيراميك الكهروضغطي PsnN-51 ذات الأداء الممتاز. الرقاقات الكهروضغطية عبارة عن أقراص رقيقة تهتز على طول اتجاه السُمك، والموجات فوق الصوتية المتولدة هي موجات طولية. تتميز هذه الرقاقات الخزفية الكهروضغطية بحساسية عالية ودرجة حرارة كوري، وثبات زمني جيد لمختلف المعلمات، وثابت عزل كهربائي عالي، ومعامل اقتران كهروميكانيكي، وهي مناسبة جدًا لقياس تدفق دوبلر بالموجات فوق الصوتية في بيئات ذات درجات حرارة وضغط عاليين. مادة الدعم المملوءة بالمسبار مصنوعة من هلام السيليكا، وهي مادة عالية المقاومة والتوهين، تمتص الموجات فوق الصوتية المنبعثة من الجانب الخلفي لرقاقة محول الطاقة الكهروضغطي وتحولها إلى طاقة حرارية، مما يقلل من التداخل الناتج عن الإشعاع الخلفي. عنصر المطابقة هو محث، مما يُحسّن أداء الاقتران الكهروميكانيكي بين دارتي الإرسال والاستقبال ورقاقة محول الطاقة الكهروضغطي. تحتوي الواجهة الأمامية للرقاقة على طبقة مطابقة للممانعة بسُمك ربع طول موجة فوق صوتية، مما يُحقق انتقال المعاوقة الصوتية بين رقاقة محول الطاقة والإسفين الصوتي، ويتجنب انخفاض معامل انتقال الواجهة بسبب الاختلاف الكبير في المعاوقة. تجنب تذبذب عنصر محول الطاقة الكهروضغطي بقيمة Q عالية، مما يؤثر على أداء الإرسال والاستقبال للمسبار. صُممت زاوية ميل الإسفين الصوتي واختيار المادة لتجنب الصدى القوي عند انتشار الموجات فوق الصوتية في الأنابيب والسوائل، ولتحسين قوة الإشارة. استُخدم البولي إيثير إيميد (PEI) هنا، وبلغت سرعة الصوت c لانتشار الموجة الطولية عند درجة حرارة عادية (20 درجة مئوية) 2424 مترًا في الثانية. 3. تصميم ومحاكاة دائرة إرسال مسبار دوبلر. يوضح الشكل 2 البنية الأساسية لدائرة الإرسال بالموجات فوق الصوتية.

تعتبر شركة Beijing Sincerity Automatic Equipment Co., Ltd واحدة من الموردين الرائدين لمنتجات مقياس تدفق الكتلة في الصين.

إذا كنت ترغب في معرفة المزيد عن ، تأكد من زيارة Sincerity Flow Meter للحصول على مزيد من المعلومات!

بفضل كفاءتنا في التوزيع والتسويق، تقدم شركة بكين سينسيريتي للمعدات الأوتوماتيكية المحدودة حلولاً إبداعية ومخصصة لعملائنا. ونتيجةً لذلك، نحقق نموًا كبيرًا في الأرباح كشركة رائدة في مجال عدادات تدفق الكتلة.

يعد الوقت أحد أكبر التحديات التي يواجهها تصنيع مقياس تدفق الكتلة.

أفضل طريقة لقياس كثافة سائل شوكة الرنانة هي الحصول على مقياس تدفق كتلة من الشركة المصنعة لمقياس تدفق الدوامة.