KOBOLD Instruments Inc • 1801 Parkway View Drive • 15205 Pittsburgh, PA • Tel: +1 412 788 2830 • E-mail: Proszę aktywować JavaScript • visit koboldusa.com
Jak działa przepływomierz ultradźwiękowy?
Czujniki emitują i odbierają sygnały akustyczne (fale ultradźwiękowe) w zakresie ultradźwięków. Odległość między czujnikami (odległość przejścia) jest w praktyce znana. Prędkość dźwięku w powietrzu wynosi około 340 m/s. Jeśli pomiędzy czujnikami znajdą się ciecze bez ruchu, prędkość dźwięku zmienia się, np. 1500 m/s w wodzie. Dźwięk wciąż potrzebuje tego samego czasu w obu kierunkach, aby przebyć odległość między czujnikami. Jeśli ośrodek zaczyna się poruszać, czas przejścia fal dźwiękowych zmniejsza się wraz z przepływem. Natomiast dla fal dźwiękowych poruszających się przeciwnie do kierunku przepływu - czas przejścia wzrasta. Różnica w czasie przejścia jest przetwarzana przez elektronikę na natężenie przepływu, wyświetlana i wysyłana jako sygnał do dalszego przetwarzania.
Przepływomierz ultradźwiękowy: zasada działania
Technologia ultradźwiękowa wykorzystuje różnicę w czasie przejścia fal ultradźwiękowych w mediach, na który wpływa prędkość przepływu. W przepływomierzu zamontowane są naprzeciw siebie dwa czujniki, które jednocześnie pełnią rolę nadajników i odbiorników sygnału. Gdy nie ma przepływu, czasy przejścia sygnałów w w obu kierunkach są identyczne. Jeśli występuje przepływ, to czas przejścia fal dźwiękowych pod prąd jest dłuższy niż czas przejścial fal w kierunku zgodnym z przepływem. Różnica pomiędzy tymi czasami, którą określa mikroprocesor, jest proporcjonalna do prędkości przepływu.
Jakie są zalety przepływomierzy ultradźwiękowych?
Przepływomierze ultradźwiękowe posiadają wiele zalet: nie mają części ruchomych, które mogłyby się zużywać. Są praktycznie bezobsługowe i charakteryzują się niskimi kosztami eksploatacji. Oferują szeroki zakres pomiarowy. Mierzą ciecze nieprzewodzące i są doskonałym uzupełnieniem przepływomierzy elektromagnetycznych, które do prawidłowego działania wymagają cieczy przewodzących. Charakteryzują się wysoką dokładnością. W odróżnieniu od innych przepływomierzy mierzą w sposób dokładny niskie natężenia przepływu. Powodują jedynie niewielki spadek ciśnienia w rurociągach. Mogą być stosowane do różnych mediów o charakterystyce zbliżonej do wody oraz do cieczy lepkich.
Przepływomierz ultradźwiękowy: zalety i wady
Zalety: |
bezobsługowy szerokie zakresy pomiarowe Mierzy ciecze nieprzewodzące |
Wady |
Dużo droższy, niż przepływomierze mechaniczne Wymagane dłuższe odcinki proste przed i za przepływomierzem Mierzona ciecz musi przenosić fale dźwiękowe i być jednorodna |
Jakie są wady przepływomierzy ultradźwiękowych?
Przepływomierze ultradźwiękowe, jak każde zaawansowane technologicznie urządzenie, mają również swoje ograniczenia. Wyższa precyzja i solidność w porównaniu z innymi technologiami znajduje odzwierciedlenie w cenie zakupu. Ze względu na swoją kompaktową budowę są droższe w naprawie w przypadku uszkodzenia. Wymagają jednorodnych mediów i prostych odcinków rur (wlot, wylot), aby zapewnić profil przepływu sprzyjający ultradźwiękowej zasadzie działania. Nie działają z płynami, które nie przenoszą fal ultradźwiękowych, takimi jak ciężkie zawiesiny. I na koniec, dokładność przepływomierzy ultradźwiękowych może być zaniżona przy bardzo niskich natężeniach przepływu.
Metody montażu przepływomierzy ultradźwiękowych
Wbudowany w rurociąg procesowy
Ekonomiczny przy małych średnicach rurociągów
Idealna alternatywa dla przepłwomierzy elektromagnetycznych przy cieczach nieprzewodzących
Niskie koszty montażu na dużych rurociągach
Montaż bez mechanicznej ingerencji w istniejący rurociągu
Przenośny lub stacjonarny
Jakie są podstawowe różnice pomiędzy różnymi wykonaniami przepływomierzy?
Kiedy ktoś mówi o przepływomierzach ultradźwiękowych, zwykle ma na myśli przenośne wersje opaskowe (oznaczenie modelu Kobold: DUC), które mają szereg zalet w porównaniu z wersjami montowanymi w formie wstawki rurowej (oznaczenie modelu Kobold: DUK). Chociaż modele zaciskowe same w sobie nie są nowym wynalazkiem, konstrukcje te były stosowane już w przeszłości z wykorzystaniem ultradźwiękowej metody pomiaru, ale obecnie zyskały duże znaczenie w budowie instalacji. Ponieważ można je zamontować tymczasowo na czas pomiaru, a następnie ponownie zdemontować, uważa się je za niezwykle elastyczne rozwiązanie. Inne obszary zastosowań i profil użytkowników wersji opaskowych to oczyszczanie ścieków, ciepłownictwo, technika portowa (załadunek i rozładunek statków).
Co należy wziąć pod uwagę przy montażu przepływomierzy ultradźwiękowych?
Należy postępować zgdonie ze wskazówkami producenta zawartymi w dokumentacji technicznej. Poniższe informacje mogą stanowić jedynie pomoc w podjęciu decyzji zakupowych i planistycznych.
Wskazówki do montażu przepływomierzy ultradźwiękowych w formie wstawki rurowej
Montaż z góry do dołu
Przepływomierz ultradźwiękowy w formie wstaki rurowej wymaga odcinków prostych 10DN na wlocie i 10DN na wylocie
Należy zminimalizować ilość pęchecrzy gazów i cząstek stałych
Sposób montażu ultradźwiękowych przepływomierzy opaskowych
1. Wybierz odpowiednią orientację i usytuowanie czujników
2. Wprowadź w przetworniku parametry rurociągu
3. Zamontuj poprawnie czujniki pomiarowe stosując odpowiedni rozstaw sond i smar
4. Ustaw punkt zero, jeśli jest to wymagane
5. uruchom system celem wykonania pomiarów
Elementy montażowe stosowane w opaskowych przepływomierzach ultradźwiękowych
Folia montażowa i żel
Montaż poziomy
Montaż z użyciem wspornika lub bez
Rozstaw
Kto wynalazł przepływomierz ultradźwiękowy?
Japoński fizyk Shigeo Satomura po raz pierwszy zastosował ultradźwięki do celów przemysłowych w 1955 roku, co zapoczątkowało triumfalny rozwój tej nowej technologii. W 1959 jako pierwszy naukowiec przeprowadził analizy medyczne za pomocą ultradźwięków; początkowo badał zachowanie przepływu ludzkiej krwi w żyłach i tętnicach za pomocą efektu Dopplera. Później, gdy rozpoczęto stosowanie wydajnej elektroniki, wraz z nią zapoczątkowano międzybranżowe rozpowszechnianie tej metody pomiarowej.
Gdzie w elektrowniach stosowane są przepływomierze ultradźwiękowe?
Przepływomierze ultradźwiękowe stosowane są w głównych i pomocniczych układach chłodzenia, w układach grzewczych, do zabezpieczenia pomp oraz do pomiaru przepływu kondensatu i wody zasilającej
Gdzie w gospodarce wodnej stosowane są przepływomierze ultradźwiękowe?
Przepływomierze ultradźwiękowe stosowane są do pomiaru wody brudnej (na oczyszczalniach ścieków), w wodociągach, do wykrywania wycieków i monitorowania zużycia wody.
Gdzie w układach zarządzania budynkami stosowane są przepływomierze ultradźwiękowe?
Przepływomierze ultradźwiękowe stosowane są w układach chłodniczych, klimatyzacyjnych oraz przy optymalizacji energetycznej.
Gdzie w przemyśle chemicznym stosowane są przepływomierze ultradźwiękowe?
Przepływomierze ultradźwiękowe znajdują również zastosowanie w przemyśle petrochemicznym (ropa naftowa, olej lekki), przy pomiarach czieczy agresywnych i toksycznych oraz przy pomiarach wody użytkowej i ścieków.
Gdzie w przemyśle spożywczym stosowane są przepływomierze ultraźdwiękowe?
Przepływomierze ultradźwiękowe są stosowane w produkcji napojów w celu zapewnienia higienicznie doskonałych płynów oraz do pomiaru ilości ciepła.
Gdzie w przemyśle spożywczym stosowane są przepływomierze ultraźdwiękowe?
Przepływomierze ultradźwiękowe są stosowane w produkcji napojów w celu zapewnienia higienicznie doskonałych płynów oraz do pomiaru ilości ciepła.
Gdzie w przemyśle spożywczym stosowane są przepływomierze ultraźdwiękowe?
Przepływomierze ultradźwiękowe są stosowane w produkcji napojów w celu zapewnienia higienicznie doskonałych płynów oraz do pomiaru ilości ciepła.
Do jakich maksymalnych prędkości przepływu można używać przepływomierzy ultradźwiękowegych?
Przenośny przepływomierz opaskowy (oznaczenie modelu KOBOLD: DUC) można stosować do maksymalnej prędkości przepływu 30 m/s
Czy są jakieś inne metody pomiarowe poza metodą różnicy czasów?
We wczesnych latach pomiarów ultradźwiękowych wykorzystywanie efektu Dopplera było bardzo powszechne. Dziś ta metoda pomiaru stosowana jest tylko w obszarach niszowych, m.in. w medycynie lub w radarach.
Jak dokładne są przepływomierze ultradźwiękowe?
W porównaniu z urządzeniami wykorzystującymi inne zasady działania, przepływomierze ultradźwiękowe zapewniają niezmiennie doskonałą dokładność. Zainstalowany na stałe ultradźwiękowy przepływomierz (oznaczenie modelu Kobold: DUK) osiąga dokładność pomiarową: 0,7% wartości mierzonej + 0,7% pełnej skali. Przepływomierze ultradźwiękowe mają bardzo dużą zakresowość, która odzwierciedlona jest w szerokim zakres natężenia przepływu dla pojedynczego urządzenia. Na przykład nasz montowany w formie wstawki rurowej przepływomierz ultradźwiękowy DUK zapewnia jedną z większym wskaźników w branży (współczynnik zakresowości) wynoszący 250:1. Przenośny ultradźwiękowy przepływomierz opaskowy (oznaczenie modelu Kobold: DUC) osiąga dokładność pomiaru na poziomie 1% wartości mierzonej.
Jak szybko przepływomierze ultradźwiękowe dokonują pomiaru?
Przepływomierz ultradźwiękowy zamontowany na stałę (oznaczenie modelu KOBOLD: DUK) osiąga czas odpowiedzi krótszy niż 1 sekunda.
Do jakich największych średnic rurociągów można stosować przepływomierze ultradźwiękowe?
Przenośny opaskowy przepływomierz ultradźwiękowy (oznaczenie modelu KOBOLD: DUC) jest przystosowany do montażu na rurach aż do DN6000
Czy mogę stosować przepływomierz ultradźwiękowy z różnymi cieczami?
Montowany na stałe przepływomierz ultradźwiękowy (oznaczenie modelu Kobold: DUK) jest fabrycznie skonfigurowany do pomiaru wody. Dzięki nowej opcji elektroniki C3T0 firmy Kobold plik z nowymi danymi dotyczącymi innej cieczy można łatwo załadować do kompaktowej elektroniki za pomocą kabla USB.
Jakie sygnały wyjściowe posiadają przepływomierze ultradźwiękowe?
Montowany na stałe przepływomierz ultradźwiękowy (oznaczenie modelu firmy Kobold: DUK) może być wyposażony w wyjście przełączające, częstotliwościowe lub analogowe. Ponadto dostępna jest kompaktowa elektronika, która obejmuje wyświetlacz cyfrowy, wyjście przełączające i analogowe. Przenośny opaskowy przepływomierz ultradźwiękowy (oznaczenie modelu firmy Kobold: DUC) posiada wyjścia 2x 4 - 20 mA, impulsowe, micro USB, przekaźnikowe, licznikowe, oraz do wyboru: RS232 lub RS485.
Jakie języki wyświetlane są na wyświetlaczu opaskowego przenośnego przepływomierza ultradźwiękowego (oznaczenie modelu firmy Kobold: DUC)?
Oprócz języka niemieckiego dostępne są następujące języki do wyboru: angielski, francuski, rosyjski lub chiński.
Potrzebuję wsparcia inżyniera przy obsłudze przenośnego przepływomierza ultradźwiękowego (model firmy kOBOLD: DUC). Czy możliwa jest wizyta Waszego Inżyniera na obiekcie?
Chętnie Ci pomożemy i doradzimy! Odwiedź naszą stronę internetową www.kobold.com. Zadzwoń do nas lub wyślij e-mail.
Jakie przyłącza procesowe posiadają przepływomierze ultradźwiękowe?
Przepływomierz ultradźwiękowy w formie wstawki rurowej (model firmy KOBOLD: DUK) dostępny jest z następującym przyłączami w standardzie: G1/2 G3/4 G1 G1½ G2 G3 oraz NPT IG na życzenie Klienta.
Do jakich temperatur cieczy przystosowane są przepływomierze ultradźwiękowe?
Zainstalowany na stałe przepływomierz ultradźwiękowy Inline (oznaczenie modelu w firmie Kobold: DUK) wymaga mediów o temperaturze od -20 do +90°C. Urządzenie pracuje w temperaturach otoczenia od -20 do +70°C. Przenośny ultradźwiękowy przepływomierz cęgowy (oznaczenie modelu w firmie Kobold: DUC) pracuje w temperaturach otoczenia od -40 do +150°C.
Do jakiego ciśnienia przystosowane są przepływomierze ultradźwiękowe?
Montowany na stałe przepływomierz ultradźwiękowy (oznaczenie modelu firmy Kobold: DUK) wymaga cieczy o ciśnieniu od 0 do 16 bar. Natomiast opaskowy przenośny przepływomierz ultradźwiękowy (oznaczenie modelu firmy Kobold: DUC) jest po prostu umieszczany na istniejącej rurze, dlatego też model DUC nie ma ograniczeń ciśnieniowych.
Jaki stopień ochrony IP posiadają przepływomierze ultradźwiękowe?
Montowany na stałe przepływomierz ultradźwiękowy (oznaczenie modelu firmy Kobold: DUK) posiada stopień ochrony IP 65, co oznacza, że jest pyłoszczelny i odporny na wodę. Sondy pomiarowe opaskowego przenośnego przepływomierza ultradźwiękowego (oznaczenie modelu firmy Kobold: DUC) posiadają stopień ochrony IP 68, tj. są pyłoszczelne i zabezpieczone przed trwałym zanurzeniem w wodzie.
Jaki spadek ciśnienia generuje przepływomierz ultradźwiękowy?
Montowany na stałe przepływomierz ultradźwiękowy (oznaczenie modelu firmy Kobold: DUK) generuje maksymalny spadek ciśnienia 150 mbar. Ponieważ opaskowy przenośny przepływomierz ultradźwiękowy (oznaczenie modelu firmy Kobold: DUC) jest po prostu umieszczany na istniejącej rurze, DUC nie generuje żadnych strat ciśnienia.
Z jakich materiałów wykonane są przepływomierze ultradźwiękowe?
Przepływomierz ultradźwiękowy montowany na stałe (oznaczenie modelu firmy Kobold: DUK) wykonany jest z mosiądzu lub stali nierdzewnej, w zależności od potrzeb klienta.
Jak wybrać przepływomierz ultradźwiękowy?
Chętnie pomożemy i doradzimy w wyborze! Odwiedź naszą stronę internetową www.kobold.com. Zadzwoń do nas lub wyślij e-mail.
Czy przepływomierze ultradźwiękowe mają dopuszczenie ATEX do stref zagrożonych wybuchem?
Dopuszczenie ATEX jest opcją dodatkową. Skontaktuj się z nami telefonicznie lub napisz email
Potrzebuję pilnej pomocy technicznej. Jak mogę się z Wami skontaktować?
Jesteśmy tutaj, aby pomóc! Zadzwoń do nas lub wyślij e-mail.