초음파 유량계의 원리 분류 및 상세 설명
신호 검출 원리에 따르면 현재 초음파 유량계는 전파 속도 차이 방법 (직접 시차법, 시차법, 위상차 방법 및 주파수 차이 방법 포함), 빔 오프셋 방법, 도플러 방법, 관련 방법, 공간 필터 방법 및 소음 방법으로 크게 나눌 수 있습니다. 그 중에서도 소음법의 원리와 구조가 가장 간단하고, 측정과 휴대가 쉽고, 가격이 저렴하지만 정확도가 낮기 때문에 유량 측정 정확도가 높지 않은 경우에 사용하기에 적합하다.
직접 시차법, 시차법, 주파수차이법, 위상차이법의 기본 원리는 초음파 펄스의 전후 전파 속도의 차이를 측정하여 유체의 유속을 반영하기 때문에 통칭하여 전파 속도차이법이라고도 합니다. 그 중에서도 주파수 차이 방법과 시차법은 유체 온도 변화에 따른 음속의 오차를 극복하고 정확도가 높기 때문에 널리 응용된다. 변환기 구성 방식에 따라 전파 속도의 차이는 Z (투과법), V (반사법) 및 X (교차법) 로 나눌 수 있습니다.
빔 오프셋 방법은 초음파 빔을 사용하여 유체 속도 변화에 따른 유체 전파 방향의 편차를 통해 유체 속도를 반영합니다. 저속으로 감도가 매우 낮아 적용성이 크지 않다.
도플러법은 비균일 유체에서 산란체 산란의 초음파 도플러 주파수 이동을 측정하여 유체 흐름을 결정하는 음향 도플러의 원리에 기반을 두고 있으며, 떠다니는 입자, 기포 등의 유체가 포함된 유량 측정에 적합합니다.
관련 방법은 관련 기술을 이용하여 유량을 측정하는 것이다. 이 방법의 측정 정확도는 원칙적으로 유체의 음속과 무관하기 때문에 유체의 온도와 농도와는 무관하기 때문에 측정 정확도가 높고 적용 범위가 넓다. 하지만 상관기는 가격이 비싸고 회로가 복잡하다. 이 단점은 마이크로프로세서가 보급된 후에 극복할 수 있다.
소음법 (감청법) 의 원리는 유체가 파이프에서 흐를 때 발생하는 소음이 유체의 유속과 관련이 있으며 소음을 감지하여 유속이나 유량 값을 나타낸다는 것이다. 방법은 간단하고, 설비는 싸지만 정확도는 낮다.
위의 방법은 각각 특성이 있으므로 측정된 유체 특성, 유량 분포, 파이프 설치 위치 및 측정 정밀도에 대한 요구 사항에 따라 선택해야 합니다. 일반적으로 공업 생산에서는 공질 온도가 일정하지 않기 때문에 자주 주파수 차이 방법과 시차법을 채택한다. 직접 시차법은 파이프 직경이 큰 경우에만 사용한다. 교환기 설치 방법의 선택 원칙은 일반적으로 유체가 파이프 축에 평행하게 흐를 때 z 방법을 선택하는 것입니다. V 또는 X 방법은 파이프 우라늄이나 파이프의 설치 위치에 평행하지 않은 흐름이 변환기의 설치 간격을 제한하는 경우에 사용됩니다. 흐름 필드 분포가 균일하지 않고 테이블 앞의 직선 파이프 세그먼트가 짧을 경우 이중 채널 또는 4 채널과 같은 다중 채널을 사용하여 속도 교란으로 인한 흐름 측정 오류를 극복할 수도 있습니다. 도플러법은 2 상 흐름을 측정하는 데 적합하며, 일반 기기가 공중에 떠 있는 입자나 거품으로 막히거나 마모되거나 부착되는 폐해를 방지하여 빠르게 발전한다. 공업의 발전과 에너지 절약 작업이 전개됨에 따라 등유 (COM) 와 슬라임 (CWM) 연료의 운송과 응용, 연료, 물 연소 등 에너지 절약 방법의 발전으로 도플러 초음파 유량계의 응용에 대한 전망이 넓어졌다.
구성: 초음파 유량계는 초음파 변환기, 전자 회로 및 유량 표시 및 누적 시스템으로 구성됩니다. 초음파 유량계의 전자 회로에는 송신, 수신, 신호 처리 및 표시 회로가 포함됩니다. 측정된 순간 및 누적 흐름 값은 숫자 또는 시뮬레이션으로 표시됩니다. 초음파 방출 변환기는 전기 에너지를 초음파 에너지로 변환하여 측정 된 유체로 방출합니다. 수신기에서 받는 초음파 신호는 전자 회로를 통해 확대되어 트래픽을 나타내는 전기 신호로 변환되어 디스플레이 적산기에 디스플레이 및 적산을 제공합니다. 이렇게 하면 교통의 탐지와 표시를 실현할 수 있다. 압전 변환기는 일반적으로 초음파 유량계에 사용됩니다. 압전 재료의 압전 효과를 이용하여, 적절한 방출 회로로 트랜스 듀서를 방출하는 압전 소자에 전기를 첨가하여 초음파 진동을 일으킨다. 초음파는 일정한 각도로 유체에 주입되어 전파되고, 수신 변환기에 의해 수신되어 압전소자를 전기로 변환하여 감지한다. (윌리엄 셰익스피어, 초음파, 초음파, 초음파, 초음파, 초음파, 초음파, 초음파) 발사교환기는 압전소자의 역압효과를 이용하고, 수신교환기는 압압압효과를 이용한다.
장점: 초음파 유량계는 쉽게 접촉하거나 관찰할 수 없는 유체와 큰 파이프 유출을 측정하는 비접촉 계기입니다. 수위계와 연결하여 열린 물의 흐름을 측정할 수 있습니다. 초음파 유량계는 유체에 측정 요소를 설치할 필요가 없기 때문에 이상적인 에너지 절약 유량계입니다. 따라서 유체의 흐름 상태를 변경하지 않고 추가 저항을 발생시키지 않으며, 기기의 설치 및 유지 관리도 생산 파이프의 작동에 영향을 주지 않습니다. 도플러 초음파 유량계는 2 상 매체의 흐름을 측정할 수 있기 때문에 하수도, 하수 등 더러운 흐름을 측정하는 데 사용할 수 있다. 발전소에서는 휴대용 초음파 유량계를 사용하여 증기 터빈 유입수 및 증기 터빈 순환수와 같은 대형 파이프 유출을 측정하면 이전 피토 속도계보다 훨씬 편리합니다. 초음파 유량 주스는 가스 측정에도 사용할 수 있습니다. 파이프 지름은 2cm 에서 5m 까지 적용되며, 몇 미터 폭의 개수로, 암거에서 500m 폭의 강까지 모두 적용됩니다.
4. 단점: 테스트된 유체의 온도 범위는 주로 초음파 변환기 알루미늄의 내온성과 교환기와 파이프 사이의 결합 재료로 제한되며 고온에서 테스트된 유체의 음속 원시 데이터는 불완전합니다. 현재 우리나라는 200 C 이하의 유체를 측정하는 데만 사용할 수 있다. 또한 초음파 유량계의 측정 회로는 일반 유량계보다 복잡하다. 이는 일반적인 산업계량에서 액체의 속도는 종종 몇 미터 초이고, 음파는 액체에서 약 1500m/s 로 전파되고, 테스트된 유체 속도 (유량) 의 변화로 인한 음속의 최대 변화도10-이기 때문이다. 측정 속도의 정확도가 1% 인 경우 음속 측정의 정밀도는 10-5 ~ 10-6 의 수량급이 필요하므로 완벽한 측정 회로가 있어야 합니다. 초음파 유량계는
동사 (verb 의 약어) 초음파 유량계 설치 단계
초유체 설치는 다음 단계를 따릅니다.
1: 설치 현장의 파이프라인이 직선 세그먼트 전면 10D 및 후면 5D 및 펌프 30D 로부터의 거리 요구 사항을 충족하는지 확인합니다. (d 는 파이프의 내부 지름입니다.)
2: 파이프 라인의 유체 매체, 파이프 라인이 가득 차 있는지 확인하십시오.
셋. 파이프의 재료와 벽 두께를 확인합니다 (파이프 내벽의 스케일링 두께를 충분히 고려).
넷째: 파이프의 서비스 수명을 확인합니다. 10 안팎의 파이프를 사용할 경우 탄소강 재질이라도 플러그인 설치를 사용하는 것이 좋습니다.
5: 처음 4 단계가 완료되면 어떤 센서가 설치되어 있는지 확인할 수 있습니다.
6: 설치 거리를 결정하기 위해 테이블 본체에 매개변수를 입력하기 시작합니다.
7: 매우 중요합니다: 설치 거리를 정확하게 측정하십시오.
(1) 외부 클립은 센서의 대략적인 거리를 자유롭게 설치한 다음 이동 가능한 센서를 지속적으로 디버깅하여 신호 전송 비율을 달성할 수 있습니다.
최적 일치
(2) 특수 도구를 삽입하여 파이프에 있는 장착 점의 거리를 측정합니다. 이는 매우 중요하며 계기에 직접적인 영향을 미칩니다.
실제 측정 정밀도이므로 더 높은 정확도를 위해 여러 번 측정하는 것이 좋습니다.
8: 센서 설치-디버그 신호-방수-신호 케이블 정리-현장 와이어 헤드 청소 등 폐기물-설치 완료-검사 및 서명
자동사 초음파 유량계 사용시 공통적 인 문제점:
1. 초음파 유량계의 프로브를 일정 기간 사용한 후 불규칙한 경보가 발생합니다. 특히 수송 매체에 불순물이 많을 때 이 문제는 비교적 보편적이다. 해결 방법: 정기적으로 프로브를 청소하십시오 (1 년에 한 번 권장).
2. 초음파 유량계의 수송 매체에 물 등 액체 불순물이 포함되어 있을 때 유량계의 유도관은 쉽게 액체가 축적되고 온도가 낮을 때, 특히 겨울철 북부 지역에서는 인압관이 얼어서 막히게 된다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 계절명언) 해결책: 압력 납 튜브 또는 전기 히트 트레이싱을 날려 버리십시오.
초음파는 전파 과정에서 매체와 매체의 불순물에 의해 방해되거나 흡수되어 강도가 감소한다. 초음파 유량계와 초음파 레벨 게이지는 모두 음파 강도에 대한 요구 사항이 있으므로 각종 감쇠를 억제해야 한다.