Aplicação do medidor de vazão ultrassônico

Resumo: As informações de aplicação do medidor de vazão ultrassônico são fornecidas a você por excelentes fabricantes de medidores de vazão e medidores de vazão. O medidor de vazão ultrassônico é um instrumento que mede o fluxo de volume detectando a ação de ondas ultrassônicas (pulsos ultrassônicos) durante o fluxo de fluido. O medidor de vazão ultrassônico tem as seguintes características principais: nenhum elemento é inserido no fluido medido e a vazão não é afetada. Mais fabricantes de medidores de vazão escolhem modelos e cotações de preços. Você está convidado a perguntar. A seguir estão os detalhes do artigo de aplicação de medidores de vazão ultrassônicos. O medidor de vazão ultrassônico é um instrumento que mede o fluxo de volume detectando a ação de ondas ultrassônicas (pulsos ultrassônicos) durante o fluxo de fluido. O medidor de vazão ultrassônico tem as seguintes características principais: nenhum componente é inserido no fluido medido, não tem efeito na vazão e não há perda de pressão; pode ser usado para qualquer líquido, especialmente o líquido com alta viscosidade, forte corrosão, não condutividade e outras propriedades. A medição de vazão também pode medir o fluxo de gás; Para a medição de vazão de tubos de grande diâmetro, o investimento não será aumentado devido ao grande diâmetro do tubo; a faixa é relativamente ampla, até 5:1; a saída e a vazão são lineares, etc. Devido a essas vantagens exclusivas, o desenvolvimento do medidor de vazão ultrassônico é muito rápido e se tornou um dos medidores de vazão comumente usados. O princípio de detecção do medidor de vazão ultrassônico inclui dois tipos: método de diferença de tempo e método Doppler. Atualmente, o medidor de vazão ultrassônico mais comumente usado no mercado é o medidor de vazão ultrassônico de tempo de trânsito. O medidor de vazão ultrassônico Doppler tem certas limitações devido aos seus altos requisitos no meio medido. O princípio de detecção e a aplicação de seleção desses dois medidores de vazão ultrassônicos são apresentados separadamente abaixo. 1 O princípio de funcionamento do medidor de vazão ultrassônico de diferença de tempo é mostrado na Figura 1, que é um diagrama esquemático do medidor de vazão ultrassônico instalado na tubulação durante a medição, que pode mostrar claramente a relação geométrica simplificada da propagação ultrassônica na tubulação entre as sondas do sensor A e B. . Entre eles, o ângulo entre o canal de propagação da onda ultrassônica e o eixo da tubulação é β, cujo diâmetro é D. O ultrassom viajando através de uma tubulação é como uma balsa cruzando um rio. Se não houver líquido fluindo na tubulação, o ultrassom se propagará em ambas as direções na mesma velocidade. Quando a velocidade do fluido na tubulação não for zero, as ondas ultrassônicas que se propagam a jusante ao longo da direção do fluxo acelerarão, enquanto as ondas ultrassônicas que se propagam em contracorrente diminuirão. Portanto, quando houver fluxo de fluido na tubulação, o tempo tD de fluxo direto será encurtado e o tempo tU de contracorrente aumentará, em relação ao caso de nenhum fluxo de fluido. A partir da diferença entre esses dois tempos de propagação, a velocidade do fluido na tubulação pode ser calculada. Este é o princípio básico de medição do medidor de vazão ultrassônico de tempo de trânsito. Fig. 1 Diagrama esquemático da medição do medidor de vazão ultrassônico pelo método de diferença de tempo Na Fig. 1, as seguintes relações são estabelecidas: (1) (2) Combinando e resolvendo as equações (1) e (2) acima, podemos obter: (3) equação Médio L — O comprimento do caminho de propagação da onda ultrassônica entre os energizadores, m; X — Comprimento de projeção do comprimento do canal em uma linha paralela ao eixo do tubo, m; tD, tU — O tempo de propagação das ondas ultrassônicas a montante e a jusante, s; C — Velocidade de propagação das ondas ultrassônicas no fluido estático, m/s; Vm — Velocidade média do fluxo do fluido através do canal entre os transdutores, m/s. Na verdade, a velocidade do fluxo calculada na fórmula (3) é apenas o valor médio da velocidade do fluido ao longo da direção de propagação do canal. O que o usuário quer saber é a velocidade média V sobre a seção transversal do tubo. Para calcular V a partir de Vm, um coeficiente de calibração de distribuição de velocidade Kc é geralmente introduzido, o qual pode ser obtido: V=KcVm (4) onde V—Velocidade média sobre a seção transversal do tubo, m/s; Vm—Velocidade média do fluxo de fluido através do canal entre transdutores, m/s. Kc—Fator de calibração do perfil de velocidade. O valor de Kc depende principalmente do número de Reynolds do fluido. Se o canal estiver no plano que passa pelo eixo do tubo, uma aproximação de Kc é dada pela equação (5): (5) onde ReD—O número de Reynolds do fluido; para turbulência totalmente desenvolvida, este coeficiente Kc e sua relação com o número de Reynolds serão diferentes se o canal não estiver no plano que passa pelo eixo do tubo (ou seja, uma corda inclinada). 2 Princípio de funcionamento do medidor de vazão ultrassônico pelo método Doppler O método Doppler (efeito) é usar o princípio do Doppler acústico para determinar o fluxo de fluido. O efeito Doppler é a mudança na frequência das ondas sonoras causada pelo movimento relativo entre a fonte sonora e o alvo. Esta mudança de frequência é proporcional à velocidade relativa entre o alvo móvel e o transdutor transmissor estacionário. A FIG. 2 é um diagrama esquemático do medidor de vazão Doppler durante a medição. Figura 2 Diagrama esquemático da medição do medidor de vazão ultrassônico pelo método Doppler Conforme mostrado na Figura 2, as sondas sensoras A e B do medidor de vazão ultrassônico são instaladas fora da tubulação, onde A é a sonda transmissora e B é a sonda receptora. A envia uma onda ultrassônica contínua com uma frequência de fA para o fluido e é espalhada por partículas suspensas ou bolhas no líquido na área irradiada, e a onda ultrassônica espalhada produz uma mudança de frequência Doppler fd, e a sonda B recebe a onda ultrassônica com uma frequência de fB, podemos saber: (6) onde V - Velocidade do movimento do espalhador, m/s; C - A velocidade de propagação das ondas ultrassônicas no fluido estático, m/s; θ - ângulo vocal. Como a velocidade do som do líquido é de cerca de 1500 m/s, a velocidade do fluxo medida é de apenas alguns metros por segundo, ou seja, C é muito maior que V, então a fórmula (6) pode ser simplificada como: (7) A mudança de frequência Doppler fd é proporcional à velocidade do fluxo do espalhador, a saber: (8) Pode-se saber a partir da fórmula (8) que (9) o medidor de vazão ultrassônico Doppler mede a velocidade do fluxo de fluido na tubulação através do princípio acima. O acima é o conteúdo completo deste artigo. 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