🖍 جمع آوری و ترجمه : آقای مهندس محمد امام وردی
📆 سیزدهم اردیبهشت ۱۳۹۹
به طور کلی به امواج صوتی با فرکانس بیش از KHZ 30 امواج ultrasonic میگویند (فرکانس فراتر از شنوایی انسان). این امواج در دسته امواج مکانیکی هستند، یعنی برای انتشار نیاز به محیط مادی دارند، به این معنا که هنگام برخورد به یک مانع قسمت کمی از آن نفوذ پیدا کرده و حجم زیادی از آن بازتاب داده میشود. یکی از شروط اصلی این تجهیز Fill-up بودن line از سیال است.
روش های flowmeter از نوع ultrasonic شامل دو حالت هستند:۱ Transit time-2 Doppler effect-
۱ Transit time
روش Transit time در ultrasonic flowmeter ها برای سیالات تمیز مانند بخار و آب و no particles کاربرد دارد. نصب این نوع flow transmitter ها به دو صورت Clamp on و In line خواهد بود. به طور کلی Vibration و Noise در دقت عملکرد این نوع transmitter ها تاثیر منفی خواهد گذاشت، اما این تاثیر در روش نصب Clamp-on بهدلیل اینکه بر روی line قرار میگیرد، محسوستر است. معمولا Clamp-on در لاین های با سایز پایین کاربرد دارد.
دو سنسور send و Receive در این روش وجود دارند. سنسور ها روبه روی هم و مایل در دوطرف line نصب هستند. ابتدا یک سنسور فرکانس را ارسال کرده و سپس سنسور دیگر آن را دریافت میکند و بعد از دوثانیه مکث این بار همان کار به صورت برعکس انجام میشود.
UP stream ➡️ Down stream
UP stream ⬅️ Down stream
این اتفاق به صورت مداوم تکرار میشود. اساس اندازه گیری جریان دراین روش از اختلاف سرعت فرکانس های رفت و برگشتی است که رابطه مستقیم دارد با سرعت سیال عبوری)
اگر مدت زمان رفت و برگشت را به ترتیب T-up و T-down در نظر بگیریم:
مدت زمان عبور موج از line بستگی به مشخصات خط و جنس سیال عبوری دارد که در یک اندازه گیری خاص ثابت هستند و در calibration سنسور منظور می شود.
روشی که توضیح داده شد به flowmeter های نوع Z-factor معروف هستند، که در جاهایی با سایز line بیش از “۴ مورد استفاده قرار میگیرند.
یک نوع فلومتر Transit time دیگر هم با مدل V-factor وجود دارد که در سایز line کمتر از” ۴ کاربرد دارد. در این روش transducer ها در یک طرف محل اندازه گیری قرار گرفته و فاصله بین آنها در حدود قطر لوله در نظر گرفته میشود، بطوری که سیگنال های ارسالی از transducer ها پس از برخورد به طرف دیگر مسیر بازتابش شده، توسط دیگری دریافت می‌شوند.۲
۲-Doppler effect- ابتدا برای باز شدن موضوع، اثر Doppler را در فیزیک با مثالی ساده بیان میکنیم. مواقعی پیش آمده است که آمبولانسی آژیر کشان به شما نزدیک شده و دور می شود. هر چه آمبولانس به شما نزدیک تر میشود فرکانس و گام های بالاتری از امواج صوتی به گوش شما میرسد و در هنگام دور شدن، این امواج به مرور با فرکانس و امواج پایین تری به گوش شما می‌رسند. سرعت نسبی بین منبع صوت و دریافت کننده آن، عامل ایجاد اثر Doppler است. یا به عبارتی دیگر تغییر در فرکانس امواج صوتی که ناشی از سرعت نسبی منبع و دریافت کننده صوت است را Doppler shift می گوییم.
این روش برای اندازه گیری جریانهایی دارای partial, slurry, High viscus مناسب است. در واقع این نوع سیالات هستند که فرکانس صوتی به آنها برخورد کرده و بازگشت داده می‌شوند. اساس کار این است که، امواج ultrasonic ارسال شده از فرستنده به سمت گیرنده توسط حرکت ذرات و حباب ها تغییر فرکانس ایجاد میکنند، که بعلت انعکاس موج از روی این ذرات است. این تغییرات فرکانس ملاک اندازه گیری این نوع flow transmitter هستند. دقت این روش به عواملی چون: ضخامت دیواره line، تعداد و اندازه ذرات معلق در سیال بستگی دارد. بهترین توصیه ی استفاده از این تجهیز، در سیالاتی با عدد رینولدز کمتر از (linear) 4000 و یا بالاتر از (Turbulent)10000 است.
از همکاران خود دعوت کنید تا در وبسایت ما عضو شده و از طریق ایمیل Ammoniaurea.ir@gmail.com و یا از صفحه اصلی سایت و گزینه ارسال مقالات، مقالات خود را برای ما بفرستید تا در این سایت به نام خودتان متنشر شود.
