Λεπτομέρειες προϊόντος

Αρχή του βιομηχανικού υπερηχητικού μετρητή ροής:

Το υπερηχητικό ρομέτρο είναι ένα όγκωμα ρομέτρο που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της ροής υγρών, αερίων ή ατμών. Χρησιμοποιούνται συχνά στις βιομηχανίες πετρελαίου και αερίου, φαρμακευτικών προϊόντων και τροφίμων. Ο μετρητής ροής μετρά τη ροή χρησιμοποιώντας τον χρόνο πτήσης ή την τεχνολογία Doppler.

Ο μετρητής ροής που χρησιμοποιεί την αρχή του χρόνου πτήσης έχει ένα ζευγάρι ή περισσότερα ζευγάρια αισθητήρων. Η μέτρηση του χρόνου εκπομπής υπερήχων κατά μήκος των δύο κατευθύνσεων επιτρέπει τον υπολογισμό της ροής. Αυτή η τεχνική συνήθως απαιτεί ένα σχετικά καθαρό μέσο με ποσότητα σωματιδίων μικρότερη του 5%. Μπορεί να επιτύχει ακρίβεια άνω του 1%.

Όταν χρησιμοποιείται η μέθοδος Doppler, τα υπερηχητικά κύματα πίεσης αντανακλούνται από κινούμενα σωματίδια στο υγρό. Η ταχύτητα αυτών των σωματιδίων δημιουργεί μια μετατόπιση Doppler στο σήμα ηχού, η οποία καθορίζει τη ροή. Στην πρακτική εφαρμογή, η ακρίβεια αυτής της μέθοδος μέτρησης συνήθως δεν υπερβαίνει το 3%.

Τα υπερηχητικά ρομέτρα περιλαμβάνουν τροφοδοσία, κίνητρα αισθητήρων, ρύθμιση σήματος, αναλογικούς μετατροπές, επεξεργαστές, οθόνες, πληκτρολόγια και διάφορες επιλογές επικοινωνίας (όπως 4 mA έως 20 mA, HART, RS-485, ασύρματη κλπ).

Σχεδιασμός βιομηχανικών υπερηχητικών μετρητών ροής και βασικές προκλήσεις:

Αυτός ο οδηγός λύσης επικεντρώνεται στο υπερηχομετρητή ροής που βασίζεται στην αρχή του χρόνου πτήσης. Η παρακάτω αλυσίδα σήματος είναι ιδανική για εφαρμογές που απαιτούν υψηλότερες επιδόσεις, ιδιαίτερα για εφαρμογές με πολλά ζευγάρια αισθητήρων. Εκτός από την ανάγκη για υψηλότερη ακρίβεια μέτρησης, αυτοί οι σχεδιασμοί συχνά έχουν αρκετά αυστηρούς περιορισμούς χώρου.

Το μετρητή ροής υγρών υπερήχων χρησιμοποιεί συχνότητα υπερήχων 1 MHz. Η ακρίβεια του συστήματος σχετίζεται άμεσα με την ακρίβεια των μετρήσεων του χρόνου πτήσης προς τα πάνω και προς τα κάτω. Ως εκ τούτου, τα FPGA χρησιμοποιούνται γενικά για τον έλεγχο της σειράς χρόνου εκπομπής και λήψης παλμών. Επιπλέον, κάθε πιθανή απόκλιση από την καθυστέρηση της διαδρομής εκπομπής και λήψης σήματος πρέπει να ληφθεί σοβαρά υπόψη.

Μια άλλη σημαντική πτυχή είναι ότι η αλυσίδα σήματος λήψης απαιτεί υψηλά κέρδη. Αυτό το κέρδος απαιτεί δυναμική ρύθμιση για να προσαρμοστεί σε διαφορετικές συνθήκες ροής και μεγέθη σωλήνων, με ένα τυπικό εύρος 60 dB ή υψηλότερο και, ως εκ τούτου, μια διαδρομή αλυσίδας λήψης σήματος με χαμηλό θόρυβο.

Τα κίνητρα των αισθητήρων μπορούν να είναι ενεργοποιημένα / απενεργοποιημένα ή γεννήτρια κύματος. Οι γεννήτριες κύματος συνήθως αυξάνουν το κόστος και την πολυπλοκότητα, αλλά οι χρήστες μπορούν να ελέγξουν καλύτερα τα σήματα εξόδου για να επιτύχουν πιο ακριβή και ανθεκτικό σχεδιασμό μετρητών ροής.

Η επεξεργασία σήματος απαιτεί πολλά φίλτρα και ανάλυση FFT για να προσδιοριστεί η ακριβής χρονοσημείωση του σήματος λήψης, η οποία μπορεί να γίνει με τον επεξεργαστή DSP, ο οποίος υποστηρίζει επίσης τα απαιτούμενα πρωτόκολλα διεπαφής.