فلومترهای اولتراسونیک
ساعت ۳:۳۳ ‎ق.ظ روز سه‌شنبه ٢٤ شهریور ۱۳٩٤ : توسط : مهر یار موسی نژاد

فلومترهای اولتراسونیک چگونه کار می کند؟

فلومترهای اولتراسونیک از امواج صوتی برای تخمین سرعت جریان سیال در لوله استفاده می کنند. در شرایطی که جریانی وجود ندارد، موج اولتراسونیک فرستاده شده به درون لوله و بازتاب آن از سیال، دارای فرکانس های یکسانی اند. در شرایطی که جریان وجود دارد، فرکانس موج بازتابی متفاوت است؛ به سبب پدیده ای که به اثر داپلر معروف است. زمانی که سیال سریع تر حرکت می کند، تغییر فرکانس به صورت خطی افزایش می‌یابد. فرستنده برای تخمین دبی جریان، سیگنال های موج فرستاده شده و بازتاب آن را مورد پردازش قرار می دهد.

فلومترهای اولتراسونیک زمان انتقال، امواج اولتراسونیک را در هر دو جهت بالادست جریان در لوله و پایین دست آن بین ترنسدیوسرها می‌فرستند و دریافت می کنند. در حالتی که جریانی وجود ندارد، مدت زمان انتقال موج در هردو جهت بین ترنسدیوسرها یکسان است. در شرایطی که جریان داریم، موج بالادستی مسیر را آهسته تر و در مدت زمان بیشتری نسبت به موج پایین‌دستی (موج سریع‌تر) طی می‌کند. زمانی که جریان سریع‌تر حرکت کند، تفاوت میان زمان‌های انتقال موج‌های بالادستی و پایین دستی افزایش می یابد.

فلومترهای اولتراسونیک زمان انتقال، معمولا دقیق‌تر از فلومترهای اولتراسونیک داپلر اند. فلومترهای اولتراسونیک داپلر معمولا اقتصادی‌تر اند.

transit_flowچگونگی استفاده از فلومترهای اولتراسونیک

فلومترهای اولتراسونیک معمولا برای اندازه گیری مایعاتی که امکان عبور امواج اولتراسونیک در آن ها وجود دارند، همچون آب، گوگرد مذاب، مایعات برودتی، و مواد شیمیایی، به کار می‌روند. طراحی های زمان انتقال، همچنین قابلیت اندازه گیری جریان های گاز و بخار را دارد. باید آگاه بود که سیالاتی که اجازه ی عبور انرژی اولتراسونیک را نمی دهند، همچون بسیاری از دوغاب ها، نفوذ امواج اولتراسونیک در سیال را محدود می کنند. در فلومترهای اولتراسونیک داپلر، سیالات کدر می توانند نفوذ امواج اولتراسونیک را تا نزدیکی های دیواره ی لوله محدود کند؛ که می تواند دقت اندازه گیری را از بین ببرد و یا اندازه گیری فلومتر را با شکست روبرو سازد. مواقعی که سیالی کدر باعث تضعیف امواج اولتراسونیک می شود، تا حدی که امواج دیگر قادر نیستند به دریافت کننده برسند، عملکرد فلومترهای اولتراسونیک زمان انتقالی می تواند با شکست روبرو شود.

فلومترهای اولتراسونیک مانعی برای جریان ایجاد نمی کنند بنابراین برای مایعات بهداشتی، خورنده و ساینده کاربرد دارند. در برخی فلومترهای اولتراسونیک از ترانسدیوسرهای قابل حمل استفاده می شود که می توانند بیرون لوله نصب شوند. ترانسدیوسر های قابل حمل به طور ویژه در مواقعی که اختلال در لوله کشی جایز نیست، بسیار سودمند است؛ برای نمونه در لوله کشی صنعت نیرو و همچنین صنعت هسته ای. به علاوه ترنسدیوسرهای قابل حمل، بدون توجه به ساختار مواد و بدون توجه به مشکلات خوردگی و سایش، می توانند برای اندازه گیری جریان به کار روند. به هر ترتیب نکته ی قابل توجه ترانسدیوسرهای قابل حمل، ویژگی افزوده شده به فلومترهای اولتراسونیک می باشد، که باعث بهبود اعتبار و کارایی این فلومترها شده است. در هر صورت عدم به کار گیری و محافظت صحیح آن ها، باعث میرایی سیگنال اولتراسونیک در سطح تماس ترنسدیوسر قابل حمل و دیواره بیرونی لوله و یا بین دیواره درونی لوله و سیال داخل آن، می شود.

فلومترهای اولتراسونیک در سایزهای ۷۲ اینچ و بزرگ تر در دسترس اند.