20/09/2024
บทความนี้จะเจาะลึกเกี่ยวกับเรื่องเครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิกคุณจะได้เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับหัวข้อต่างๆ เช่น :
• เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิกคืออะไร?
• เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิกทำงานอย่างไร
• ประเภทของเครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิก
• ใช้สำหรับเครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิก
• และอื่นๆ อีกมากมาย...
เครื่องวัดการไหลแบบอัลตราโซนิกจะวัดอัตราการไหลของของเหลวหรือก๊าซโดยการปล่อยคลื่นอัลตราโซนิกผ่านท่อทั้งในทิศทางการไหลและทิศทางตรงกันข้าม โดยการวิเคราะห์ความแตกต่างของเวลาการเดินทางของคลื่น มิเตอร์จะคำนวณอัตราการไหล ประกอบด้วยตัวส่งสัญญาณสองตัวและตัวรับสองตัว โดยแต่ละตัววางตำแหน่งอยู่ที่ด้านตรงข้ามของท่อในระยะห่างที่กำหนดเพื่อให้แน่ใจว่าการวัดที่แม่นยำมิเตอร์วัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิกมีความแม่นยำสูงด้วยความแม่นยำ ±1% รุ่นแคลมป์ออนติดตั้งได้ง่ายโดยติดเข้ากับด้านนอกของท่อ ต่างจากเครื่องวัดอัตราการไหลอื่นๆ รุ่นอัลตราโซนิกไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว จึงมีความคล่องตัวและความสามารถในการวัดแบบสองทิศทาง
เครื่องวัดการไหลแบบอัลตราโซนิกเครื่องแรกได้รับการพัฒนาโดยนักประดิษฐ์ชาวญี่ปุ่นในปี 2502 โดยใช้เทคโนโลยี Doppler (เป็นปรากฏการณ์ธรรมชาติที่เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงความยาวคลื่น เนื่องจากความสัมพัทธ์ระหว่างทิศทางการเคลื่อนที่ของแหล่งกำเนิด) เพื่อวัดการไหลเวียนของเลือด ในช่วงต้นทศวรรษ 1960 มิเตอร์เหล่านี้ได้รับการดัดแปลงเพื่อใช้ในอุตสาหกรรมเพื่อวัดการไหลของก๊าซและของเหลว นับตั้งแต่ก่อตั้ง พวกเขาได้พัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์ให้กับบริษัทผู้ใช้เครื่องมือวัดในหลายๆแห่งเครื่องวัดอัตราการไหลจะวัดปริมาตรของของเหลวและก๊าซเพื่อให้มั่นใจในการควบคุมการไหลที่แม่นยำ ถือเป็นสิ่งสำคัญในการใช้งานทางอุตสาหกรรมหลายประเภท รวมถึงการผลิตสารเคมี ซึ่งการอ่านค่าที่แม่นยำเป็นสิ่งสำคัญสำหรับกระบวนการผลิต
เครื่องวัดการไหลแบบอัลตราโซนิกจะวัดการไหลโดยใช้เสียงอะคูสติก และใช้วิธีการหลัก 2 วิธี ได้แก่ ทราสซิสทาม (การวัดความแตกต่างของระยะเวลาที่ปล่อยคลื่นอัลตราโซนิก ระหว่างระยะเวลาในการปล่อยคลื่นตามทิศทางการไหลลบด้วยระยะเวลาในการปล่อยคลื่นทวนทิศทางการไหลของของเหลว และคำนวณเป็นค่าอัตราการไหล) และการเปลี่ยนดอปเปลอร์(การเปลี่ยนแปลงความยาวคลื่น เนื่องจากความสัมพัทธ์ระหว่างทิศทางการเคลื่อนที่ของแหล่งกำเนิดกับผู้สังเกตการณ์) ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างวิธีการเหล่านี้อยู่ที่วิธีการวัดทิศทาง วิธีเวลาส่งคลื่นเสียงในแนวทแยงไปยังกระแสและวัดค่าทั้งสองทิศทาง ในทางตรงกันข้าม วิธีดอปเปลอร์จะฉายคลื่นเสียงไปตามเส้นทางการไหลและวัดความถี่ของสัญญาณที่สะท้อน เครื่องวัดการไหลแบบอัลตราโซนิกทำงานบนหลักการที่ว่าความเร็วของพัลส์คลื่นอัลตราโซนิกจะเปลี่ยนแปลงไปตามการเปลี่ยนแปลงของอัตราการไหลของของไหล
ทรานสดิวเซอร์ซึ่งใช้วัดอัตราการไหลสามารถติดตั้งแบบขนานหรือทำมุมที่ด้านข้างของท่อได้ มิเตอร์วัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิกใช้เครื่องส่งสัญญาณสองตัวเพื่อปล่อยพัลส์อัลตราโซนิกออกมาเป็นช่วงสั้นๆ และเครื่องรับสองตัวเพื่อจับสัญญาณเหล่านี้ขณะเดินทางผ่านของไหลเครื่องส่งหนึ่งเครื่องเรียกว่าเครื่องส่งที่ต้องการ โดยจะส่งคลื่นเสียงไปในทิศทางของการไหล ทำให้ได้เปรียบสำหรับจุดประสงค์นี้ เครื่องส่งสัญญาณอีกเครื่องจะปล่อยคลื่นเสียงสวนทางกับการไหล เมื่อความเร็วของไหลเพิ่มขึ้น สัญญาณจากตัวส่งสัญญาณที่ต้องการจะแข็งแกร่งขึ้น ในขณะที่สัญญาณจากตัวส่งสัญญาณฝั่งตรงข้ามจะอ่อนลงเนื่องจากทิศทางการไหลทวน
เครื่องวัดอัตราการไหลอัลตราโซนิก Doppler วัดการเปลี่ยนแปลงความถี่ของคลื่นเสียงที่กระจัดกระจายโดยอนุภาคในของเหลว การเปลี่ยนความถี่นี้บ่งบอกถึงความเร็วของของไหล เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิก Doppler เหมาะสำหรับการวัดการไหลของน้ำเสีย น้ำ และของเหลวอื่นๆ ในพื้นที่เปิด
เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิกเจะวัดความเร็วการไหลโดยการคำนวณระยะเวลาที่พัลส์อัลตราโซนิกจะเคลื่อนที่ผ่านของไหล ความถี่ของพัลส์ที่ได้รับจะถูกแปลงเป็นอัตราการไหล มิเตอร์เหล่านี้มีความโดดเด่นในด้านความสามารถในการวัดอัตราการไหลโดยไม่คำนึงถึงทิศทางการไหล
โทโพโลยีคือการศึกษาช่องว่างที่ยังคงไม่เปลี่ยนแปลงภายใต้การเปลี่ยนรูป มักเรียกกันว่า "รูปทรงของยาง" โดยสำรวจว่าวัตถุสามารถยืด บีบอัด หรือเปลี่ยนรูปได้อย่างไรโดยไม่แตกหัก ในมิเตอร์วัดอัตราการไหลของเวลาผ่านอัลตราโซนิก โทโพโลยีหมายถึงเส้นทางที่พัลส์อัลตราโซนิกผ่านการไหล ซึ่งแสดงด้วยตัวอักษรที่มีลักษณะคล้ายรูปร่างของคลื่นอัลตราโซนิก
คลื่นอัลตราโซนิกจะเคลื่อนที่เป็นรูปตัว Z ดังแสดงในแผนภาพด้านล่าง
ในเครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิกเวลาผ่านรูปตัว V ทั้งตัวรับและตัวส่งสัญญาณจะอยู่ในตำแหน่งด้านเดียวกันของท่อ ดังที่แสดงในแผนภาพ คลื่นอัลตราโซนิกเคลื่อนที่ไปตามท่อและสะท้อนกลับไปยังเครื่องรับ
เครื่องวัดอัตราการไหลอัลตราโซนิกเวลาเปลี่ยนผ่าน W สั่งให้คลื่นอัลตราโซนิกกระเด็นออกจากด้านล่างของท่อ กลับไปที่ด้านบน จากนั้นกลับลงไปที่ด้านล่างอีกครั้งก่อนที่จะถึงเครื่องรับ
มิเตอร์วัดอัตราการไหลอัลตราโซนิกพื้นที่เปิดจะวัดระดับ อัตราการไหล และปริมาตรของน้ำที่ไหลผ่านฝาย ฟลูม และช่องต่างๆ เครื่องวัดอัตราการไหลแบบช่องเปิดจะต้องไม่สัมผัส ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมเครื่องวัดอัตราการไหลพื้นที่เปิดแบบอัลตราโซนิกจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับแอปพลิเคชันนี้ต่างจากเครื่องวัดการไหลของท่อแบบปิด เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิกแบบช่องเปิดจำเป็นต้องมีรายละเอียดทางเรขาคณิตของช่อง รวมถึงความลึกและความกว้าง เครื่องวัดการไหลจะคำนวณอัตราการไหลตามความสูงของน้ำ มีความแม่นยำมากที่สุดในช่องที่ไม่มีการสะสมของตะกอน เนื่องจากตะกอนอาจส่งผลต่อการอ่านค่าได้อย่างมาก
ความท้าทายทั่วไปของเครื่องวัดการไหลแบบอัลตราโซนิกคือการวัดอัตราการไหลอย่างแม่นยำ เมื่อเลขเรย์โนลด์ส(เป็นเลขดัชนีที่ชี้บอกสภาพปรากฏการณ์การไหลของของไหล)ซึ่งทำนายรูปแบบการไหลผันผวนอย่างไม่คาดคิด เมื่อใช้ลำแสงอัลตราโซนิกเพียงอันเดียว อัตราการไหลอาจแตกต่างกันอย่างต่อเนื่องตามการเปลี่ยนแปลงของเลขเรย์โนลด์ส เพื่อแก้ไขปัญหานี้ สามารถใช้เครื่องวัดอัตราการไหลอัลตราโซนิคแบบหลายช่องสัญญาณได้
เครื่องวัดอัตราการไหลอัลตราโซนิกหลายช่องสัญญาณใช้ลำแสงสี่หรือห้าลำเพื่อวัดคลื่นเสียงหลายคลื่นภายในการไหลของของไหล โดยการเปรียบเทียบเวลาส่งหรือคอร์ดของลำแสงแต่ละลำ มิเตอร์จะคำนวณอัตราการไหลเฉลี่ย ในวิธีแบบสี่ช่องสัญญาณ คานสองตัวจะวัดอัตราการไหลที่ศูนย์กลางของท่อ ในขณะที่อีกสองลำจะเน้นที่ด้านบนและด้านล่างใกล้กับผนังท่อมากขึ้นในภาพด้านล่าง คุณจะเห็นว่าเครื่องวัดการไหลแบบอุลตร้าโซนิคแบบสองช่องนี้มีตัวส่งสัญญาณสองตัวที่ด้านหน้าของท่อและอีกสองตัวที่ด้านหลัง
ที่มา : https://www.iqsdirectory.com/articles/flow-meter/ultrasonic-flow-meters.html
โปรดติดตามตอนต่อไป Part 2 ........
บริษัท โซเม็ค พลัส จำกัด (SOMEK PLUS CO., LTD.)
169/68 Moo 3 Lamlukka Rd., Khukhot,
Lamlukka, Pathumthani, Thailand 12130
จำหน่ายสินค้าเครื่องมือวัดในงานอุตสาหกรรม ติดต่อได้ที่
Facebook : SOMEK PLUS CO.,LTD
Line : @somek_plus
Tel : +6629911178
Fax : +6629911179
Mobile : +66870010487
E-mail :
admin-sales@somekplus.com
Website : www.somekplus.com