1. Nguyên lý làm việc củalưu lượng kế siêu âm
Lưu lượng kế siêu âm được cấu tạo bởi ba phần: đầu dò siêu âm, mạch điện tử và hệ thống hiển thị và tích lũy lưu lượng. Đầu dò phát sóng siêu âm chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng siêu âm và truyền nó đến chất lỏng cần đo. Sóng siêu âm được truyền qua chất lỏng đến máy thu. Tín hiệu siêu âm do bộ thu nhận có thể phát hiện tốc độ dòng chảy của chất lỏng. Mạch được khuếch đại và chuyển đổi thành tín hiệu điện đại diện cho tốc độ dòng chảy và cung cấp cho bộ hiển thị và bộ tổng để hiển thị và tổng. Bằng cách này, việc phát hiện và hiển thị luồng được thực hiện. Đầu dò áp điện thường được sử dụng trong lưu lượng kế siêu âm. Nó sử dụng hiệu ứng áp điện của vật liệu áp điện và sử dụng mạch truyền phù hợp để bổ sung năng lượng điện cho phần tử áp điện của đầu dò truyền để tạo ra rung động siêu âm. Sóng siêu âm truyền vào chất lỏng theo một góc nhất định, sau đó được đầu dò nhận và chuyển thành năng lượng điện bởi phần tử áp điện để phát hiện. Đầu dò truyền sử dụng hiệu ứng áp điện nghịch đảo của phần tử áp điện, trong khi đầu dò nhận sử dụng hiệu ứng áp điện.
Lưu lượng kế siêu âmđược phân loại theo nguyên tắc đo: phương pháp chênh lệch vận tốc lan truyền, phương pháp hiệu ứng Doppler, phương pháp dịch chuyển chùm, phương pháp tương quan, phương pháp nhiễu, v.v. Do phương pháp chênh lệch vận tốc lan truyền khắc phục được sai số do sự thay đổi của sóng âm với nhiệt độ chất lỏng và có độ chính xác cao nên nó được sử dụng rộng rãi. Phương pháp chênh lệch vận tốc lan truyền được chia thành: phương pháp Z (phương pháp truyền), phương pháp V (phương pháp phản xạ), phương pháp X (phương pháp chéo), v.v.
Theo phương pháp lắp đặt, có: loại kẹp bên ngoài, loại cắm vào, loại phân đoạn ống và di động. Lưu lượng kế siêu âm cầm tay chủ yếu được sử dụng để hiệu chuẩn các lưu lượng kế đã lắp đặt khác.
2. Ưu điểm của lưu lượng kế siêu âm
(1) Lưu lượng kế siêu âm là một dụng cụ đo không tiếp xúc, có thể được sử dụng để đo lưu lượng của chất lỏng và đường kính ống lớn không dễ tiếp xúc và quan sát. Nó không làm thay đổi trạng thái dòng chất lỏng, không tạo ra tổn thất áp suất và dễ dàng lắp đặt.
(2) Nó có thể đo dòng chảy của phương tiện ăn mòn mạnh và phương tiện không dẫn điện.
(3) Lưu lượng kế siêu âm có dải đo rộng, dải đo từ 2cm đến 6,5m.
(4) Lưu lượng kế siêu âmcó thể đo lưu lượng của các chất lỏng và nước thải khác nhau.
(5) Lưu lượng thể tích đo bằng lưu lượng kế siêu âm không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ, áp suất, độ nhớt, tỷ trọng và các thông số nhiệt lý khác của chất lỏng được đo. Nó có thể được làm thành các dạng cố định và di động.
(6) Lưu lượng kế siêu âm cắm vào và kẹp vào có thể được lắp đặt và bảo trì mà không cần ngừng sản xuất mà không cần cắt bỏ đường ống dẫn quy trình.
(7) Chi phí tương đối thấp.
3. Nhược điểm của lưu lượng kế siêu âm
(1) Phạm vi đo nhiệt độ của lưu lượng kế siêu âm không cao và nói chung nó chỉ có thể đo chất lỏng có nhiệt độ thấp hơn 200 ℃.
(2) Khả năng chống nhiễu kém. Nó dễ bị nhiễu bởi bọt khí, cặn bẩn, máy bơm và các nguồn âm thanh khác lẫn với tiếng ồn siêu âm, ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo.
(3) Đoạn ống thẳng có yêu cầu khắt khe là 10D đầu, 5D sau, cách bơm 30D (D là đường kính trong của ống). Nếu không, độ phân tán kém và độ chính xác của phép đo kém.
(4) Việc lắp đặt không chắc chắn sẽ mang lại sai số lớn cho phép đo lưu lượng.
(5) Quy mô của đường ống đo sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến độ chính xác của phép đo và gây ra sai số đo đáng kể. Ngay cả khi ở mức độ nghiêm trọng, đồng hồ không có hiển thị lưu lượng.
(6) Độ tin cậy và độ chính xác không cao (thường từ 1,5 đến 2,5 cấp) và độ lặp lại kém. Máy đo lưu lượng siêu âm xác định tốc độ dòng chảy bằng cách đo vận tốc chất lỏng và nhân nó với diện tích mặt cắt ngang của đường ống. Lưu lượng kế không thể đo trực tiếp đường kính trong và độ tròn của ống, và chỉ có thể ước tính diện tích mặt cắt theo đường tròn tiêu chuẩn dựa trên đường kính ngoài và độ dày thành ống. Độ không đảm bảo đo do điều này gây ra đã vượt quá 1%, do đó độ chính xác bị hạn chế.
(7) Tuổi thọ ngắn (độ chính xác chung chỉ có thể được đảm bảo trong 2 năm).
(8) Độ chính xác của lưu lượng kế siêu âm thấp hơn so với lưu lượng kế điện từ (lưu lượng kế siêu âm nói chung là 1% và lưu lượng kế điện từ nói chung là 0,5%).
(9) Có nhiều yếu tố không chắc chắn ảnh hưởng đến độ chính xác của lưu lượng kế siêu âm (chẳng hạn như ống thẳng có đủ không, trạng thái chảy của nước trong ống, tắc nghẽn thành ống, bọt khí, thay đổi nhiệt độ, tiếng ồn, con người. các yếu tố, v.v.).
(10) Máy đo lưu lượng siêu âmcó yêu cầu rất nghiêm ngặt đối với đường ống, không được có tiếng ồn bất thường, nếu không sẽ ảnh hưởng lớn đến sai số đo.