مرتب سازی براساس
محصولات
مزیت های خرید از سایت ما
- قیمت های رقابتی
- خرید تخصصی
- ارسال سریع
- امکان ارجاع کالا
- پشتیبانی فنی
- ضمانت اصل بودن کالا
فلومتر التراسونیک
برای مشاهده محصولات به انتهای صفحه مراجعه کنید.
فلومتر التراسونیک چیست؟
فلومتر التراسونیک دستگاهی است که برای اندازه‌گیری نرخ جریان مایعات و گازها با استفاده از فناوری التراسونیک به کار می‌رود. این دستگاه بر اساس اندازه‌گیری زمان لازم برای عبور امواج التراسونیک از یک فرستنده به گیرنده عمل می‌کند. سپس، نرخ جریان مایع یا گاز بر اساس فاصله بین دو ترانسمیتر و زمان تاخیر اندازه‌گیری شده، محاسبه میشود.
مزایای فلومترهای التراسونیک
فلومترهای التراسونیک به دلیل عدم نیاز به تماس مستقیم با مایعی که اندازه‌گیری می‌کنند، مزیت‌های بسیاری دارند. این ویژگی در صنایعی مانند مواد غذایی و داروسازی که استفاده از پروب داخل مایع ممکن نیست یا مطلوب نیست، بسیار مفید است. آنها همچنین می‌توانند با انواع مختلفی از مایعات، حتی مایعات خورنده یا ساینده، کار کنند که آنها را برای محیط‌های صنعتی سخت مناسب می‌سازد.
دقت و پایداری بالا
دقت دبی سنج التراسونیک بسیار بالا است. دقت معمولی فلومتر های التراسونیک در محدوده 0.7% تا 1% است.
مزیت افت فشار کم
یکی از مزایای مهم فلومترهای اولتراسونیک بست شونده، افت فشار ناچیز در طول فلومتر است. در مقایسه با سایر انواع فلومترها مانند فلومترهای ورتکس یا مغناطیسی، فلومترهای اولتراسونیک هیچ قطعه متحرک یا مانعی در مسیر جریان ندارند، که این منجر به افت فشار کم میشود.
عملکرد در شرایط مختلف سیال
فلومترهای اولتراسونیک توانایی کار در شرایط مختلف سیال را دارند که آنها را برای کاربردهای متنوع مناسب می‌سازد. به عنوان مثال، فلومترهای زمان عبور در سیالات تمیز و تک‌فازی مانند آب یا روغن‌ها بسیار موثر هستند.
فلومترهای داپلر برای مایعات کثیف یا هوا گرفته، که می‌توانند سیگنال التراسونیک را از ذرات معلق بازتاب دهند، مناسب هستند.
تأثیر اندازه و جنس لوله
اندازه و جنس لوله می‌تواند به طور قابل توجهی عملکرد فلومترهای التراسونیک را تحت تأثیر قرار دهد. سطح داخلی لوله باید صاف باشد تا امواج اولتراسونیک به راحتی از سطح لوله عبور کنند. موادی مانند فولاد، PVC یا مس که معمولاً در لوله‌های صنعتی استفاده می‌شوند، این قابلیت را دارند.
انواع فلومتر التراسونیک
دو نوع فلومتر، «ترانزیت تایم» (زمان عبور) و «داپلر»، به صورت فلومترهای کلمپ-آن (بست شونده) موجود هستند که ترانسمیترهای آنها از خارج لوله جریان را شناسایی و اندازه‌گیری می‌کنند، بدون اینکه نیاز به قطع جریان یا فرآیند باشد.
برای هر کاربردی فلومتر وجود دارد، از اندازه‌گیری یکنواختی گازها تا تعیین مقدار مایعی که یک مشتری خریداری کرده است. انواع مختلف فلومترها می‌توانند داده‌های دقیق و صحیحی از حجم، نرخ جریان، جرم و مقدار ارائه دهند، بسته به نیازهای کاربردی.
دبی سنج التراسونیک یکی از پرطرفدارترین فلومترها هستند به دلیل داده‌های بسیار دقیقی که ارائه می‌دهند و عدم تهاجمی بودن، نیازی به قرار دادن ابزاری در جریان ماده ندارند. تفاوت‌های موجود در انواع فلومترهای اولتراسونیک بر اساس محل قرارگیری سنسورها، نحوه اتصال آنها به لوله و نوع ماده‌ای که مورد نظارت قرار می‌گیرد، تعیین میشود.
فلومتر التراسونیک چگونه عمل می‌کند؟
فلومتر التراسونیک از امواج صوتی با فرکانسی بالاتر از محدوده شنوایی (معمولاً 0.5، 1 یا 4 مگاهرتز) استفاده می‌کنند. این سیگنال التراسونیک به وسیله ترانسدیوسرهای تماس مستقیم (insertion) که به‌طور مستقیم با مایع در تماس هستند یا ترانسدیوسرهای خارجی (clamp-on) که امواج را از طریق دیواره لوله ارسال می‌کنند، به جریان مایع وارد میشود. فلومترهای التراسونیک clamp-on این امکان را فراهم می‌کنند که بدون نیاز به سوراخ کردن لوله، دبی حجمی سیال در لوله اندازه‌گیری شود که هزینه‌های نصب و نگهداری را کاهش می‌دهد.
یک دبی سنج التراسونیک معمولی ترانزیت تایم (transit-time) از دو ترانسدیوسر اولتراسونیک استفاده می‌کند که به‌عنوان فرستنده و گیرنده امواج التراسونیک عمل می‌کنند. این فلومتر با ارسال و دریافت متناوب امواج التراسونیک بین دو ترانسدیوسر و اندازه‌گیری زمان گذر امواج صوتی بین آنها در هر دو جهت کار می‌کند. تفاوت در زمان گذر (∆ time) مستقیماً با سرعت مایع در لوله متناسب است.
در زیر یک نقاشی از یک کاربرد معمول با استفاده از روش نصب V (دو پاس) با ترانسدیوسرهای clamp-on آورده شده است. در این کاربرد، موج اولتراسونیک از اولین ترانسدیوسر ارسال میشود و از دیواره لوله عبور کرده، از داخل مایع می‌گذرد، سپس از دیواره پشتی لوله بازتاب میشود و مجدداً از دیواره لوله عبور کرده و توسط ترانسدیوسر دوم دریافت میشود.
همین فرآیند به صورت معکوس نیز تکرار میشود، به این صورت که ترانسدیوسر دوم موج التراسونیک را ارسال می‌کند. تفاوت زمانی بین رفت و برگشت امواج همان ∆ Time است. وقتی مایع در لوله حرکت نمی‌کند، ∆ Time برابر با صفر خواهد بود.
برای محاسبه سرعت مایع، باید ∆ Time خام را به سرعت مایع در لوله تبدیل کرد. زاویه مسیر اولتراسونیک با دانستن سرعت صوت در لوله و مایع محاسبه میشود. این زاویه در یک معادله مثلثاتی ساده برای تبدیل مسیر التراسونیک به یک خط مستقیم در لوله استفاده میشود. این همان سرعت مایع در لوله خواهد بود.
پس از تعیین سرعت، تنها کافی است آن را مانند هر فلومتر مبتنی بر سرعت، در سطح مقطع لوله ضرب کنید تا دبی جریان به‌دست آید.
اصل کار فلومتر التراسونیک
فلومتر التراسونیک با استفاده از امواج صوتی، سرعت یک سیال را اندازه‌گیری کرده و جریان حجمی را محاسبه می‌کند. با استفاده از مبدل‌های اولتراسونیک، فلومتر می‌تواند سرعت متوسط در طول مسیر یک پرتو صوتی انتشار یافته را با میانگین‌گیری از اختلاف زمان عبور اندازه‌گیری شده بین پالس‌های صوتی که در جهت جریان و خلاف جهت جریان منتشر می‌شوند یا با اندازه‌گیری تغییر فرکانس ناشی از اثر دوپلر، اندازه‌گیری کند. فلومترهای اولتراسونیک تحت تأثیر خواص آکوستیک سیال قرار می‌گیرند و ممکن است با توجه به نوع دقیق فلومتر تحت تأثیر دما، چگالی، ویسکوزیته و ذرات معلق باشند.
کاربرد فلومتر التراسونیک
فلومترهای التراسونیک به دلیل تطبیق‌پذیری بالا در صنایع مختلف استفاده می‌شوند. فلومترهای کلمپی التراسونیک می‌توانند در کاربردهایی مانند اندازه‌گیری جریان آب شرب، تصفیه و جمع‌آوری فاضلاب، اسیدها و حلال‌ها، مواد شیمیایی و هیدروکربن‌ها و روغن‌ها و همچنین کنترل سیستم‌های گرمایشی، تهویه و تهویه مطبوع (HVAC) استفاده شوند. آنها برای کاربردهایی که قطع جریان امکان‌پذیر نیست، ایده‌آل هستند.
در کاربردهای صنعتی، از این دستگاه‌ها برای نظارت بر جریان آب، آب مقطر، روغن‌ها و مواد شیمیایی استفاده میشود. این فلومترها در مقایسه با فلومترهای مکانیکی سنتی مزایای بسیاری دارند، از جمله نیاز کم به نگهداری، دقت بالا و عدم افت فشار.
دامنه استفاده فلومتر التراسونیک
فلومترهای التراسونیک در صنایع مختلف به دلیل نصب آسان، دقت بالا و عدم نیاز به قطع فرآیند، کاربرد گسترده‌ای دارند:
صنعت آب و فاضلاب: اندازه‌گیری جریان آب آشامیدنی، صنعتی و فاضلاب.
صنایع نفت و گاز: اندازه‌گیری جریان نفت خام، گاز طبیعی و محصولات پالایش شده.
صنایع پتروشیمی: اندازه‌گیری جریان مواد شیمیایی و خورنده.
نیروگاه‌ها: اندازه‌گیری جریان آب در سیستم‌های خنک‌کننده، بویلرها و توربین‌ها.
صنایع غذایی و دارویی: اندازه‌گیری جریان مایعات مختلف مانند آب، شیر و نوشیدنی‌ها.
سیستم‌های گرمایش و سرمایش (HVAC): اندازه‌گیری جریان آب گرم و سرد.
فلومترهای التراسونیک به بهینه‌سازی مصرف انرژی، کاهش هزینه‌های عملیاتی و افزایش بهره‌وری در این صنایع کمک می‌کنند.
تفاوت فلومترهای التراسونیک داپلر و ترانزیت تایم (زمان عبور)
دو نوع اصلی دبی سنج التراسونیک عبارتند از فلومترهای داپلر و فلومترهای ترانزیت تایم. فلومتر داپلر با انعکاس امواج التراسونیک از ذرات معلق یا حباب‌های گاز در جریان مایع کار می‌کند. تغییر فرکانس امواج بازتابی، که به عنوان اثر داپلر شناخته میشود، مستقیماً متناسب با سرعت جریان سیال است.
در مقابل، فلومترهای زمان عبور از ترانسدیوسرها به گونه‌ای استفاده می‌کنند که سیگنال التراسونیک دو بار در جهت مخالف از دیواره لوله عبور می‌کند. تفاوت زمان عبور این سیگنال‌ها برای محاسبه سرعت جریان به کار می‌رود.
یکی از جنبه‌های مهم در عملکرد فلومتر التراسونیک، ویژگی‌های سیال و مسیر جریان است. موفقیت عبور سیگنال التراسونیک از سیال به شرایطی بستگی دارد که سیال خالی از موانعی باشد که ممکن است امواج صوتی را پخش یا جذب کنند. سیال نباید دارای غلظت بالایی از ذرات جامد یا حباب‌های گاز باشد، زیرا این عوامل می‌توانند امواج التراسونیک را مختل کنند.
درک نحوه عملکرد فلومترهای التراسونیک ما را به دنیایی جذاب از دینامیک سیالات، انتشار امواج صوتی و اثر داپلر می‌برد. این دستگاه‌های شگفت‌انگیز نشان دهنده پیشرفت‌های فناوری در اندازه‌گیری دقیق و غیرمزاحم جریان مایعات و بخار هستند. توانایی این دستگاه‌ها در ارائه اندازه‌گیری‌های دقیق با نیاز کم به نگهداری و افت فشار ناچیز، جایگاه آنها را به عنوان گزینه‌ای ترجیحی در بسیاری از صنایع تقویت کرده است.
آینده فناوری فلومترهای التراسونیک
فناوری فلومترهای التراسونیک همچنان در حال تکامل است. نوآوری‌های مدرن به بهبود دقت این فلومترها در اندازه‌گیری جریان در سیالات پیچیده با فشار، دما و محتوای ذرات متغیر کمک می‌کند. مدل‌های جدیدتر دارای طراحی‌های بست شونده هستند که امکان اندازه‌گیری جریان بدون تماس مستقیم با سیال را فراهم می‌کنند.
تفاوت فلومتر التراسونیک با بقیه فلومتر ها
فلومتر التراسونیک با دیگر فلومترها تفاوت‌های اساسی دارد. در این نوع فلومتر، از امواج صوتی برای اندازه‌گیری جریان سیال استفاده میشود، در حالی که فلومترهای دیگر ممکن است از تکنیک‌هایی مانند اختلاف فشار، جریان جرمی یا مغناطیسی برای این کار بهره ببرند. یکی از مزایای دبی سنج التراسونیک، عدم نیاز به تماس مستقیم با سیال است که آن را برای کاربردهای بهداشتی و سیالات خورنده بسیار مناسب می‌سازد. همچنین، فلومترهای التراسونیک دقت بالایی در اندازه‌گیری جریان سیالات چندفازی دارند، اما در مقابل فلومترهای دیگر ممکن است برای سیالات با شرایط خاص محدودیت‌هایی داشته باشند.
نگهداری از فلومتر التراسونیک
زمانی که دبی سنج التراسونیک شما در حال استفاده نیست ، نگهداری صحیح از آن بسیار مهم است. یک محیط تمیز و خشک بهترین گزینه برای نگهداری است، زیرا احتمال آسیب یا انباشته شدن کثیفی را از بین می‌برد. این عمل ساده باعث میشود فلومتر شما به مدت طولانی‌تر کارآیی خود را حفظ کند و به صرفه‌جویی در هزینه‌های تعویض و تعمیر منجر شود.
فلومترها بدون شک ابزارهای قدرتمندی در دنیای صنعتی هستند، با این حال قدرت آنها تنها زمانی به طور کامل قابل استفاده است که به درستی نگهداری شوند. با تمیز کردن منظم، بررسی نشتی، اجتناب از دماهای شدید، انجام کالیبراسیون منظم و نگهداری صحیح فلومترهای خود، راه را برای عملکرد بهتر و اطمینان بیشتر هموار می‌کنید. پس این نکات را دنبال کنید و اطمینان حاصل کنید که فلومترهای شما در مواقع نیاز دقیق‌ترین عملکرد را ارائه می‌دهند.
کالیبراسیون فلومتر التراسونیک
حفظ نرخ جریان دقیق برای دقت فلومتر بسیار حائز اهمیت است. روش‌های مختلفی برای کالیبراسیون فلومترهای التراسونیک وجود دارد و مؤثرترین روش معمولاً براساس نوع سیستم مورد کالیبراسیون تجهیزات فلومتر و هدف مورد نظر تعیین میشود.
کالیبراسیون فلومتر التراسونیک با قرار دادن یک استاندارد جریان در خط با فلومتر در آزمایشگاه کالیبراسیون انجام میشود و نرخ جریان به دقت اندازه‌گیری میشود تا با استانداردهای ملی شناخته شده مطابقت داشته باشد. اگر ساختار سیستم سالم باشد و هیچ نقصی بین استاندارد و فلومتر وجود نداشته باشد، دو فلومتر باید نرخ جریان یکسانی داشته باشند. دو نوع کالیبراسیون که بیشتر استفاده می‌شوند عبارتند از کالیبراسیون مبتنی بر خط لوله و کالیبراسیون حلقه‌ای تحت فشار.
نصب فلومتر التراسونیک
نصب فلومتر التراسونیک یکی از مهم‌ترین مراحل در بهینه‌سازی عملکرد سیستم‌های صنعتی است. این دستگاه بدون نیاز به قطع جریان و با استفاده از امواج صوتی، دقت بالایی در اندازه‌گیری دبی سیال ارائه می‌دهد. برای نصب صحیح فلومتر التراسونیک، باید به محل نصب، جنس لوله‌ها و شرایط محیطی توجه ویژه‌ای داشت تا از دقت اندازه‌گیری اطمینان حاصل شود. انتخاب محل مناسب برای نصب و رعایت نکات فنی، علاوه بر افزایش عمر مفید دستگاه، به بهبود عملکرد کلی سیستم کمک می‌کند.
نحوه عملکرد و روش کار فلومتر التراسونیک
فلومتر التراسونیک با استفاده از امواج صوتی با فرکانس بالا برای اندازه‌گیری جریان سیالات عمل می‌کند. این دستگاه شامل دو سنسور است که به صورت موازی یا متقاطع در لوله نصب می‌شوند. سنسورها امواج اولتراسونیک را به سیال ارسال می‌کنند و زمان لازم برای عبور این امواج از سیال و بازگشت آنها به سنسور دریافت‌کننده را اندازه‌گیری می‌کنند. تغییرات در سرعت و زمان عبور امواج به دلیل جریان سیال در لوله باعث تغییر در فرکانس امواج میشود که این تغییرات به عنوان معیار اندازه‌گیری سرعت جریان سیال مورد استفاده قرار می‌گیرد. از ترکیب این داده‌ها با مقیاس لوله، حجم و جریان سیال به دقت محاسبه میشود. فلومتر های التراسونیک به دلیل عدم تماس مستقیم با سیال، گزینه‌ای مناسب برای اندازه‌گیری در شرایط مختلف و سیالات خورنده است.
در چه مکان هایی از فلومتر التراسونیک استفاده میشود؟
فلومترهای التراسونیک به دلیل دقت بالا، عدم نیاز به تماس با سیال و مقاومت در برابر خوردگی، در طیف گسترده‌ای از صنایع از جمله نفت و گاز، آب و فاضلاب، صنایع غذایی و دارویی کاربرد دارند. این دبی‌سنج‌ها با ارسال امواج صوتی و اندازه‌گیری زمان رفت و برگشت آنها، سرعت جریان را محاسبه می‌کنند. یکی از مزایای مهم دبی سنج التراسونیک، امکان اندازه‌گیری جریان سیالات دو فاز است. همچنین، این فلومترها در برابر تغییرات دما و فشار مقاوم هستند و برای استفاده در محیط‌های سخت مناسب می‌باشند. در صنایع غذایی و دارویی، دبی سنج التراسونیک برای اندازه‌گیری جریان سیالات چسبناک و خورنده بدون خطر آلودگی استفاده می‌شوند. در حالی که در صنایع نفت و گاز، از این فلومترها برای اندازه‌گیری جریان نفت خام، گاز طبیعی و مشتقات نفتی استفاده میشود.
نحوه انتخاب فلومتر التراسونیک
انتخاب یک فلومتر التراسونیک مناسب برای کاربرد خاص شما، نیازمند در نظر گرفتن چندین عامل کلیدی است. این انتخاب به شدت بر دقت اندازه‌گیری، طول عمر دستگاه و همچنین هزینه‌های عملیاتی سیستم شما تاثیرگذار خواهد بود. در ادامه به برخی از مهم‌ترین معیارهای انتخاب این نوع فلومترها می‌پردازیم.
معیارهای اصلی انتخاب فلومتر التراسونیک
سیال مورد اندازه‌گیری
خواص فیزیکی: ویسکوزیته، چگالی، دما، هدایت الکتریکی و میزان ذرات جامد موجود در سیال از جمله عواملی هستند که بر انتخاب نوع فلومتر تاثیر می‌گذارند.
شرایط کاری: فشار، دما و شرایط محیطی نیز باید در نظر گرفته شوند.
محدوده جریان
حداقل و حداکثر دبی: فلومتر باید بتواند محدوده جریان مورد نیاز شما را پوشش دهد.
دقت مورد نیاز: دقت اندازه‌گیری فلومتر باید متناسب با نیازهای فرآیند شما باشد.
نوع نصب
نصب داخلی یا خارجی لوله: هر یک از این روش‌های نصب مزایا و معایب خاص خود را دارند.
اندازه لوله: قطر لوله و جنس آن نیز در انتخاب نوع مبدل و روش نصب موثر است.
شرایط محیطی
دما و رطوبت: فلومتر باید بتواند در شرایط محیطی مورد نظر به طور پایدار کار کند.
تداخل الکترومغناطیسی: در محیط‌های صنعتی، تداخل الکترومغناطیسی می‌تواند بر عملکرد فلومتر تاثیر بگذارد.
مواد سازنده
مقاومت در برابر خوردگی: مواد سازنده فلومتر باید با سیال مورد اندازه‌گیری و شرایط محیطی سازگار باشند.
خروجی
سیگنال خروجی: فلومتر باید بتواند سیگنال خروجی مورد نیاز سیستم کنترل شما را تامین کند.
پروتکل‌های ارتباطی: قابلیت اتصال به سیستم‌های کنترل مختلف از اهمیت بالایی برخوردار است.
ابعاد و وزن
محدودیت‌های فضایی: ابعاد و وزن فلومتر باید با فضای موجود در محل نصب سازگار باشد.
هزینه
هزینه اولیه و هزینه‌های جانبی: علاوه بر هزینه خرید، هزینه‌های نصب، راه‌اندازی و نگهداری نیز باید در نظر گرفته شوند.
قیمت فلومتر التراسونیک
قیمت دبی سنج التراسونیک به عوامل متعددی بستگی دارد که شامل نوع فلومتر، دقت اندازه‌گیری، برند سازنده و ویژگی‌های فنی دستگاه میشود. فلومترهای التراسونیک با توجه به توانایی‌شان در اندازه‌گیری جریان بدون تماس مستقیم با سیال و دقت بالا، در صنایع مختلف محبوبیت دارند. هزینه این تجهیزات معمولاً نسبت به فلومترهای مکانیکی بیشتر است، اما با توجه به عمر طولانی و عدم نیاز به تعمیرات مکرر، از نظر اقتصادی مقرون‌به‌صرفه هستند. برای انتخاب مناسب‌ترین فلومتر، باید نیازهای صنعتی و بودجه خود را در نظر بگیرید و از مشاوره کارشناسان استفاده کنید تا بهترین گزینه با توجه به کاربرد خاص شما انتخاب شود.
خرید فلومتر التراسونیک
خرید فلومتر التراسونیک از فروشگاه اینترنتی تات تجربه‌ای راحت و مطمئن است. فروشگاه تات با ارائه انواع مختلف فلومترهای التراسونیک با کیفیت بالا و قیمت‌های رقابتی، نیازهای مختلف صنایع را پوشش می‌دهد. علاوه بر این، با مشاوره تخصصی و خدمات پس از فروش مناسب، خریدی مطمئن و مقرون‌به‌صرفه را برای مشتریان فراهم می‌کند. برای اطلاع از قیمت و جزئیات بیشتر می‌توانید با کارشناسان ما در تماس باشید .
منابع
https://micronicsflowmeters.com/ultrasonic-flow-meters/
فایل تصویری کارخانه ساخت فلومتر التراسونیک
مرتب سازی براساس
محصولات
مزیت های خرید از سایت ما
- قیمت های رقابتی
- خرید تخصصی
- ارسال سریع
- امکان ارجاع کالا
- پشتیبانی فنی
- ضمانت اصل بودن کالا
فلومتر التراسونیک
برای مشاهده محصولات به انتهای صفحه مراجعه کنید.
فلومتر التراسونیک چیست؟
فلومتر التراسونیک دستگاهی است که برای اندازه‌گیری نرخ جریان مایعات و گازها با استفاده از فناوری التراسونیک به کار می‌رود. این دستگاه بر اساس اندازه‌گیری زمان لازم برای عبور امواج التراسونیک از یک فرستنده به گیرنده عمل می‌کند. سپس، نرخ جریان مایع یا گاز بر اساس فاصله بین دو ترانسمیتر و زمان تاخیر اندازه‌گیری شده، محاسبه میشود.
مزایای فلومترهای التراسونیک
فلومترهای التراسونیک به دلیل عدم نیاز به تماس مستقیم با مایعی که اندازه‌گیری می‌کنند، مزیت‌های بسیاری دارند. این ویژگی در صنایعی مانند مواد غذایی و داروسازی که استفاده از پروب داخل مایع ممکن نیست یا مطلوب نیست، بسیار مفید است. آنها همچنین می‌توانند با انواع مختلفی از مایعات، حتی مایعات خورنده یا ساینده، کار کنند که آنها را برای محیط‌های صنعتی سخت مناسب می‌سازد.
دقت و پایداری بالا
دقت دبی سنج التراسونیک بسیار بالا است. دقت معمولی فلومتر های التراسونیک در محدوده 0.7% تا 1% است.
مزیت افت فشار کم
یکی از مزایای مهم فلومترهای اولتراسونیک بست شونده، افت فشار ناچیز در طول فلومتر است. در مقایسه با سایر انواع فلومترها مانند فلومترهای ورتکس یا مغناطیسی، فلومترهای اولتراسونیک هیچ قطعه متحرک یا مانعی در مسیر جریان ندارند، که این منجر به افت فشار کم میشود.
عملکرد در شرایط مختلف سیال
فلومترهای اولتراسونیک توانایی کار در شرایط مختلف سیال را دارند که آنها را برای کاربردهای متنوع مناسب می‌سازد. به عنوان مثال، فلومترهای زمان عبور در سیالات تمیز و تک‌فازی مانند آب یا روغن‌ها بسیار موثر هستند.
فلومترهای داپلر برای مایعات کثیف یا هوا گرفته، که می‌توانند سیگنال التراسونیک را از ذرات معلق بازتاب دهند، مناسب هستند.
تأثیر اندازه و جنس لوله
اندازه و جنس لوله می‌تواند به طور قابل توجهی عملکرد فلومترهای التراسونیک را تحت تأثیر قرار دهد. سطح داخلی لوله باید صاف باشد تا امواج اولتراسونیک به راحتی از سطح لوله عبور کنند. موادی مانند فولاد، PVC یا مس که معمولاً در لوله‌های صنعتی استفاده می‌شوند، این قابلیت را دارند.
انواع فلومتر التراسونیک
دو نوع فلومتر، «ترانزیت تایم» (زمان عبور) و «داپلر»، به صورت فلومترهای کلمپ-آن (بست شونده) موجود هستند که ترانسمیترهای آنها از خارج لوله جریان را شناسایی و اندازه‌گیری می‌کنند، بدون اینکه نیاز به قطع جریان یا فرآیند باشد.
برای هر کاربردی فلومتر وجود دارد، از اندازه‌گیری یکنواختی گازها تا تعیین مقدار مایعی که یک مشتری خریداری کرده است. انواع مختلف فلومترها می‌توانند داده‌های دقیق و صحیحی از حجم، نرخ جریان، جرم و مقدار ارائه دهند، بسته به نیازهای کاربردی.
دبی سنج التراسونیک یکی از پرطرفدارترین فلومترها هستند به دلیل داده‌های بسیار دقیقی که ارائه می‌دهند و عدم تهاجمی بودن، نیازی به قرار دادن ابزاری در جریان ماده ندارند. تفاوت‌های موجود در انواع فلومترهای اولتراسونیک بر اساس محل قرارگیری سنسورها، نحوه اتصال آنها به لوله و نوع ماده‌ای که مورد نظارت قرار می‌گیرد، تعیین میشود.
فلومتر التراسونیک چگونه عمل می‌کند؟
فلومتر التراسونیک از امواج صوتی با فرکانسی بالاتر از محدوده شنوایی (معمولاً 0.5، 1 یا 4 مگاهرتز) استفاده می‌کنند. این سیگنال التراسونیک به وسیله ترانسدیوسرهای تماس مستقیم (insertion) که به‌طور مستقیم با مایع در تماس هستند یا ترانسدیوسرهای خارجی (clamp-on) که امواج را از طریق دیواره لوله ارسال می‌کنند، به جریان مایع وارد میشود. فلومترهای التراسونیک clamp-on این امکان را فراهم می‌کنند که بدون نیاز به سوراخ کردن لوله، دبی حجمی سیال در لوله اندازه‌گیری شود که هزینه‌های نصب و نگهداری را کاهش می‌دهد.
یک دبی سنج التراسونیک معمولی ترانزیت تایم (transit-time) از دو ترانسدیوسر اولتراسونیک استفاده می‌کند که به‌عنوان فرستنده و گیرنده امواج التراسونیک عمل می‌کنند. این فلومتر با ارسال و دریافت متناوب امواج التراسونیک بین دو ترانسدیوسر و اندازه‌گیری زمان گذر امواج صوتی بین آنها در هر دو جهت کار می‌کند. تفاوت در زمان گذر (∆ time) مستقیماً با سرعت مایع در لوله متناسب است.
در زیر یک نقاشی از یک کاربرد معمول با استفاده از روش نصب V (دو پاس) با ترانسدیوسرهای clamp-on آورده شده است. در این کاربرد، موج اولتراسونیک از اولین ترانسدیوسر ارسال میشود و از دیواره لوله عبور کرده، از داخل مایع می‌گذرد، سپس از دیواره پشتی لوله بازتاب میشود و مجدداً از دیواره لوله عبور کرده و توسط ترانسدیوسر دوم دریافت میشود.
همین فرآیند به صورت معکوس نیز تکرار میشود، به این صورت که ترانسدیوسر دوم موج التراسونیک را ارسال می‌کند. تفاوت زمانی بین رفت و برگشت امواج همان ∆ Time است. وقتی مایع در لوله حرکت نمی‌کند، ∆ Time برابر با صفر خواهد بود.
برای محاسبه سرعت مایع، باید ∆ Time خام را به سرعت مایع در لوله تبدیل کرد. زاویه مسیر اولتراسونیک با دانستن سرعت صوت در لوله و مایع محاسبه میشود. این زاویه در یک معادله مثلثاتی ساده برای تبدیل مسیر التراسونیک به یک خط مستقیم در لوله استفاده میشود. این همان سرعت مایع در لوله خواهد بود.
پس از تعیین سرعت، تنها کافی است آن را مانند هر فلومتر مبتنی بر سرعت، در سطح مقطع لوله ضرب کنید تا دبی جریان به‌دست آید.
اصل کار فلومتر التراسونیک
فلومتر التراسونیک با استفاده از امواج صوتی، سرعت یک سیال را اندازه‌گیری کرده و جریان حجمی را محاسبه می‌کند. با استفاده از مبدل‌های اولتراسونیک، فلومتر می‌تواند سرعت متوسط در طول مسیر یک پرتو صوتی انتشار یافته را با میانگین‌گیری از اختلاف زمان عبور اندازه‌گیری شده بین پالس‌های صوتی که در جهت جریان و خلاف جهت جریان منتشر می‌شوند یا با اندازه‌گیری تغییر فرکانس ناشی از اثر دوپلر، اندازه‌گیری کند. فلومترهای اولتراسونیک تحت تأثیر خواص آکوستیک سیال قرار می‌گیرند و ممکن است با توجه به نوع دقیق فلومتر تحت تأثیر دما، چگالی، ویسکوزیته و ذرات معلق باشند.
کاربرد فلومتر التراسونیک
فلومترهای التراسونیک به دلیل تطبیق‌پذیری بالا در صنایع مختلف استفاده می‌شوند. فلومترهای کلمپی التراسونیک می‌توانند در کاربردهایی مانند اندازه‌گیری جریان آب شرب، تصفیه و جمع‌آوری فاضلاب، اسیدها و حلال‌ها، مواد شیمیایی و هیدروکربن‌ها و روغن‌ها و همچنین کنترل سیستم‌های گرمایشی، تهویه و تهویه مطبوع (HVAC) استفاده شوند. آنها برای کاربردهایی که قطع جریان امکان‌پذیر نیست، ایده‌آل هستند.
در کاربردهای صنعتی، از این دستگاه‌ها برای نظارت بر جریان آب، آب مقطر، روغن‌ها و مواد شیمیایی استفاده میشود. این فلومترها در مقایسه با فلومترهای مکانیکی سنتی مزایای بسیاری دارند، از جمله نیاز کم به نگهداری، دقت بالا و عدم افت فشار.
دامنه استفاده فلومتر التراسونیک
فلومترهای التراسونیک در صنایع مختلف به دلیل نصب آسان، دقت بالا و عدم نیاز به قطع فرآیند، کاربرد گسترده‌ای دارند:
صنعت آب و فاضلاب: اندازه‌گیری جریان آب آشامیدنی، صنعتی و فاضلاب.
صنایع نفت و گاز: اندازه‌گیری جریان نفت خام، گاز طبیعی و محصولات پالایش شده.
صنایع پتروشیمی: اندازه‌گیری جریان مواد شیمیایی و خورنده.
نیروگاه‌ها: اندازه‌گیری جریان آب در سیستم‌های خنک‌کننده، بویلرها و توربین‌ها.
صنایع غذایی و دارویی: اندازه‌گیری جریان مایعات مختلف مانند آب، شیر و نوشیدنی‌ها.
سیستم‌های گرمایش و سرمایش (HVAC): اندازه‌گیری جریان آب گرم و سرد.
فلومترهای التراسونیک به بهینه‌سازی مصرف انرژی، کاهش هزینه‌های عملیاتی و افزایش بهره‌وری در این صنایع کمک می‌کنند.
تفاوت فلومترهای التراسونیک داپلر و ترانزیت تایم (زمان عبور)
دو نوع اصلی دبی سنج التراسونیک عبارتند از فلومترهای داپلر و فلومترهای ترانزیت تایم. فلومتر داپلر با انعکاس امواج التراسونیک از ذرات معلق یا حباب‌های گاز در جریان مایع کار می‌کند. تغییر فرکانس امواج بازتابی، که به عنوان اثر داپلر شناخته میشود، مستقیماً متناسب با سرعت جریان سیال است.
در مقابل، فلومترهای زمان عبور از ترانسدیوسرها به گونه‌ای استفاده می‌کنند که سیگنال التراسونیک دو بار در جهت مخالف از دیواره لوله عبور می‌کند. تفاوت زمان عبور این سیگنال‌ها برای محاسبه سرعت جریان به کار می‌رود.
یکی از جنبه‌های مهم در عملکرد فلومتر التراسونیک، ویژگی‌های سیال و مسیر جریان است. موفقیت عبور سیگنال التراسونیک از سیال به شرایطی بستگی دارد که سیال خالی از موانعی باشد که ممکن است امواج صوتی را پخش یا جذب کنند. سیال نباید دارای غلظت بالایی از ذرات جامد یا حباب‌های گاز باشد، زیرا این عوامل می‌توانند امواج التراسونیک را مختل کنند.
درک نحوه عملکرد فلومترهای التراسونیک ما را به دنیایی جذاب از دینامیک سیالات، انتشار امواج صوتی و اثر داپلر می‌برد. این دستگاه‌های شگفت‌انگیز نشان دهنده پیشرفت‌های فناوری در اندازه‌گیری دقیق و غیرمزاحم جریان مایعات و بخار هستند. توانایی این دستگاه‌ها در ارائه اندازه‌گیری‌های دقیق با نیاز کم به نگهداری و افت فشار ناچیز، جایگاه آنها را به عنوان گزینه‌ای ترجیحی در بسیاری از صنایع تقویت کرده است.
آینده فناوری فلومترهای التراسونیک
فناوری فلومترهای التراسونیک همچنان در حال تکامل است. نوآوری‌های مدرن به بهبود دقت این فلومترها در اندازه‌گیری جریان در سیالات پیچیده با فشار، دما و محتوای ذرات متغیر کمک می‌کند. مدل‌های جدیدتر دارای طراحی‌های بست شونده هستند که امکان اندازه‌گیری جریان بدون تماس مستقیم با سیال را فراهم می‌کنند.
تفاوت فلومتر التراسونیک با بقیه فلومتر ها
فلومتر التراسونیک با دیگر فلومترها تفاوت‌های اساسی دارد. در این نوع فلومتر، از امواج صوتی برای اندازه‌گیری جریان سیال استفاده میشود، در حالی که فلومترهای دیگر ممکن است از تکنیک‌هایی مانند اختلاف فشار، جریان جرمی یا مغناطیسی برای این کار بهره ببرند. یکی از مزایای دبی سنج التراسونیک، عدم نیاز به تماس مستقیم با سیال است که آن را برای کاربردهای بهداشتی و سیالات خورنده بسیار مناسب می‌سازد. همچنین، فلومترهای التراسونیک دقت بالایی در اندازه‌گیری جریان سیالات چندفازی دارند، اما در مقابل فلومترهای دیگر ممکن است برای سیالات با شرایط خاص محدودیت‌هایی داشته باشند.
نگهداری از فلومتر التراسونیک
زمانی که دبی سنج التراسونیک شما در حال استفاده نیست ، نگهداری صحیح از آن بسیار مهم است. یک محیط تمیز و خشک بهترین گزینه برای نگهداری است، زیرا احتمال آسیب یا انباشته شدن کثیفی را از بین می‌برد. این عمل ساده باعث میشود فلومتر شما به مدت طولانی‌تر کارآیی خود را حفظ کند و به صرفه‌جویی در هزینه‌های تعویض و تعمیر منجر شود.
فلومترها بدون شک ابزارهای قدرتمندی در دنیای صنعتی هستند، با این حال قدرت آنها تنها زمانی به طور کامل قابل استفاده است که به درستی نگهداری شوند. با تمیز کردن منظم، بررسی نشتی، اجتناب از دماهای شدید، انجام کالیبراسیون منظم و نگهداری صحیح فلومترهای خود، راه را برای عملکرد بهتر و اطمینان بیشتر هموار می‌کنید. پس این نکات را دنبال کنید و اطمینان حاصل کنید که فلومترهای شما در مواقع نیاز دقیق‌ترین عملکرد را ارائه می‌دهند.
کالیبراسیون فلومتر التراسونیک
حفظ نرخ جریان دقیق برای دقت فلومتر بسیار حائز اهمیت است. روش‌های مختلفی برای کالیبراسیون فلومترهای التراسونیک وجود دارد و مؤثرترین روش معمولاً براساس نوع سیستم مورد کالیبراسیون تجهیزات فلومتر و هدف مورد نظر تعیین میشود.
کالیبراسیون فلومتر التراسونیک با قرار دادن یک استاندارد جریان در خط با فلومتر در آزمایشگاه کالیبراسیون انجام میشود و نرخ جریان به دقت اندازه‌گیری میشود تا با استانداردهای ملی شناخته شده مطابقت داشته باشد. اگر ساختار سیستم سالم باشد و هیچ نقصی بین استاندارد و فلومتر وجود نداشته باشد، دو فلومتر باید نرخ جریان یکسانی داشته باشند. دو نوع کالیبراسیون که بیشتر استفاده می‌شوند عبارتند از کالیبراسیون مبتنی بر خط لوله و کالیبراسیون حلقه‌ای تحت فشار.
نصب فلومتر التراسونیک
نصب فلومتر التراسونیک یکی از مهم‌ترین مراحل در بهینه‌سازی عملکرد سیستم‌های صنعتی است. این دستگاه بدون نیاز به قطع جریان و با استفاده از امواج صوتی، دقت بالایی در اندازه‌گیری دبی سیال ارائه می‌دهد. برای نصب صحیح فلومتر التراسونیک، باید به محل نصب، جنس لوله‌ها و شرایط محیطی توجه ویژه‌ای داشت تا از دقت اندازه‌گیری اطمینان حاصل شود. انتخاب محل مناسب برای نصب و رعایت نکات فنی، علاوه بر افزایش عمر مفید دستگاه، به بهبود عملکرد کلی سیستم کمک می‌کند.
نحوه عملکرد و روش کار فلومتر التراسونیک
فلومتر التراسونیک با استفاده از امواج صوتی با فرکانس بالا برای اندازه‌گیری جریان سیالات عمل می‌کند. این دستگاه شامل دو سنسور است که به صورت موازی یا متقاطع در لوله نصب می‌شوند. سنسورها امواج اولتراسونیک را به سیال ارسال می‌کنند و زمان لازم برای عبور این امواج از سیال و بازگشت آنها به سنسور دریافت‌کننده را اندازه‌گیری می‌کنند. تغییرات در سرعت و زمان عبور امواج به دلیل جریان سیال در لوله باعث تغییر در فرکانس امواج میشود که این تغییرات به عنوان معیار اندازه‌گیری سرعت جریان سیال مورد استفاده قرار می‌گیرد. از ترکیب این داده‌ها با مقیاس لوله، حجم و جریان سیال به دقت محاسبه میشود. فلومتر های التراسونیک به دلیل عدم تماس مستقیم با سیال، گزینه‌ای مناسب برای اندازه‌گیری در شرایط مختلف و سیالات خورنده است.
در چه مکان هایی از فلومتر التراسونیک استفاده میشود؟
فلومترهای التراسونیک به دلیل دقت بالا، عدم نیاز به تماس با سیال و مقاومت در برابر خوردگی، در طیف گسترده‌ای از صنایع از جمله نفت و گاز، آب و فاضلاب، صنایع غذایی و دارویی کاربرد دارند. این دبی‌سنج‌ها با ارسال امواج صوتی و اندازه‌گیری زمان رفت و برگشت آنها، سرعت جریان را محاسبه می‌کنند. یکی از مزایای مهم دبی سنج التراسونیک، امکان اندازه‌گیری جریان سیالات دو فاز است. همچنین، این فلومترها در برابر تغییرات دما و فشار مقاوم هستند و برای استفاده در محیط‌های سخت مناسب می‌باشند. در صنایع غذایی و دارویی، دبی سنج التراسونیک برای اندازه‌گیری جریان سیالات چسبناک و خورنده بدون خطر آلودگی استفاده می‌شوند. در حالی که در صنایع نفت و گاز، از این فلومترها برای اندازه‌گیری جریان نفت خام، گاز طبیعی و مشتقات نفتی استفاده میشود.
نحوه انتخاب فلومتر التراسونیک
انتخاب یک فلومتر التراسونیک مناسب برای کاربرد خاص شما، نیازمند در نظر گرفتن چندین عامل کلیدی است. این انتخاب به شدت بر دقت اندازه‌گیری، طول عمر دستگاه و همچنین هزینه‌های عملیاتی سیستم شما تاثیرگذار خواهد بود. در ادامه به برخی از مهم‌ترین معیارهای انتخاب این نوع فلومترها می‌پردازیم.
معیارهای اصلی انتخاب فلومتر التراسونیک
سیال مورد اندازه‌گیری
خواص فیزیکی: ویسکوزیته، چگالی، دما، هدایت الکتریکی و میزان ذرات جامد موجود در سیال از جمله عواملی هستند که بر انتخاب نوع فلومتر تاثیر می‌گذارند.
شرایط کاری: فشار، دما و شرایط محیطی نیز باید در نظر گرفته شوند.
محدوده جریان
حداقل و حداکثر دبی: فلومتر باید بتواند محدوده جریان مورد نیاز شما را پوشش دهد.
دقت مورد نیاز: دقت اندازه‌گیری فلومتر باید متناسب با نیازهای فرآیند شما باشد.
نوع نصب
نصب داخلی یا خارجی لوله: هر یک از این روش‌های نصب مزایا و معایب خاص خود را دارند.
اندازه لوله: قطر لوله و جنس آن نیز در انتخاب نوع مبدل و روش نصب موثر است.
شرایط محیطی
دما و رطوبت: فلومتر باید بتواند در شرایط محیطی مورد نظر به طور پایدار کار کند.
تداخل الکترومغناطیسی: در محیط‌های صنعتی، تداخل الکترومغناطیسی می‌تواند بر عملکرد فلومتر تاثیر بگذارد.
مواد سازنده
مقاومت در برابر خوردگی: مواد سازنده فلومتر باید با سیال مورد اندازه‌گیری و شرایط محیطی سازگار باشند.
خروجی
سیگنال خروجی: فلومتر باید بتواند سیگنال خروجی مورد نیاز سیستم کنترل شما را تامین کند.
پروتکل‌های ارتباطی: قابلیت اتصال به سیستم‌های کنترل مختلف از اهمیت بالایی برخوردار است.
ابعاد و وزن
محدودیت‌های فضایی: ابعاد و وزن فلومتر باید با فضای موجود در محل نصب سازگار باشد.
هزینه
هزینه اولیه و هزینه‌های جانبی: علاوه بر هزینه خرید، هزینه‌های نصب، راه‌اندازی و نگهداری نیز باید در نظر گرفته شوند.
قیمت فلومتر التراسونیک
قیمت دبی سنج التراسونیک به عوامل متعددی بستگی دارد که شامل نوع فلومتر، دقت اندازه‌گیری، برند سازنده و ویژگی‌های فنی دستگاه میشود. فلومترهای التراسونیک با توجه به توانایی‌شان در اندازه‌گیری جریان بدون تماس مستقیم با سیال و دقت بالا، در صنایع مختلف محبوبیت دارند. هزینه این تجهیزات معمولاً نسبت به فلومترهای مکانیکی بیشتر است، اما با توجه به عمر طولانی و عدم نیاز به تعمیرات مکرر، از نظر اقتصادی مقرون‌به‌صرفه هستند. برای انتخاب مناسب‌ترین فلومتر، باید نیازهای صنعتی و بودجه خود را در نظر بگیرید و از مشاوره کارشناسان استفاده کنید تا بهترین گزینه با توجه به کاربرد خاص شما انتخاب شود.
خرید فلومتر التراسونیک
خرید فلومتر التراسونیک از فروشگاه اینترنتی تات تجربه‌ای راحت و مطمئن است. فروشگاه تات با ارائه انواع مختلف فلومترهای التراسونیک با کیفیت بالا و قیمت‌های رقابتی، نیازهای مختلف صنایع را پوشش می‌دهد. علاوه بر این، با مشاوره تخصصی و خدمات پس از فروش مناسب، خریدی مطمئن و مقرون‌به‌صرفه را برای مشتریان فراهم می‌کند. برای اطلاع از قیمت و جزئیات بیشتر می‌توانید با کارشناسان ما در تماس باشید .
منابع
https://micronicsflowmeters.com/ultrasonic-flow-meters/
