Прямая обработка сигнала

В программе ультразвукового расходомера сигнал посылается напрямую, без отражени от стенки, от измерительного преобразователя на приёмник. Отправка сигнала от точки к точке позволяет достичь очень хорошей силы сигнала при обработке и тем самым избежать внезапных остановок расходомера.

Физический принцип

Распределение скорости вдоль звукового тракта

Перемещающаяся в одном направлении с жидкостью от точки А звуковая волна достигает точки В быстрее, чем звуковая волна, движущаяся против направления потока от точки В к А. Разница в скорости распространения звука показывает скорость потока в трубе.

Так как время задержки измеряется за короткие интервалы как по, так и против напрвления потока, то вязкость и температура не влияют на точность измерения.

Принцип измерения

В расходомерах SITRANS F US SONOFLO оба ультрозвуковых акустических преобразователя располагаются под услом по отношению к оси трубы.Акустические преобразователи работают как измерительные преобразователи и приёмники ультразвуковых сигналов. Для измерения определяется время, которое ультразвуковой сигнал затрачивает при перемещении по и против потока. Принцип может быть выражен следующим образом: 

v = K · (t_A,B – t_B,A) / (t_A,B · t_B,A) = K · ?t/t?

v = средняя скорость потока
t = время перехода
K = пропорциональный коэффициент потока

Преимуществом этого принципа измерения является независимость от колебаний фактической скорости звука жидкости и тем самым от температуры. Пропорциональный коэффициент К определяется при проливке.

 Ультразвуковое измерение потока через батарею

Siemens предлагает решение расхода с батарейным питанием и литеевой батареей 3,6 V cо сроком службы до 8 лет. Так как электроника была оптимизирована на очень низкий потребляемая мощность, электронные функции и сервисные возможности доступны тоько в ограниченном объёме. Работающие от батареи ультразвуковые расходомеры используются при производстве энергии,  на предприятиях обеспечения и ирригационных установках главным образом там, где подключение к магистральной сети невозможно.

Геометрия трубы с двухтрековой конструкцией

Cтатическая или механическая точность всех расходомеров зависит от геометрии трубы до и после расходомера, а также количества ультразвуковых измерительных треков. 

При протоку воды через трубы она, в зависимости от формы трубы, имеет тенденцию к завихрению или протоку внутри трубы с различной скоростью.

Поэтому сегодня 2 или более треков являются наиболее современной технологией.

Преимущества 2-трековой системы:

• меньшая чувствительность к имеющимся препядствиям, например, изгибам, насосам и вентилям.
• высокая надежность измерения, так как измерительный прибор продолжает измерение и при любом отказе одного из треков.

При установке расходомера прямые участки трубы должны составлять 10 x D_i до расходомера (D_i = диаметр расходомера) и 3 x D_i после.

Достижимая с помощью 2-трекового ультразвукового расходомера типичная точность составляет около ±0.5%, при этом монтаж должен быть осуществлен согласно выше указаным требованиям.

4-трековые ультразвуковые расходомеры

Для некоторых приложений эта точность должна быть реализована при очень коротких впускных участках и сильных завихрениях. С помощью 2-трековых решений это невозможно. 

Для этих случаев предлагается соответствующее 4-трековое решение.

В случае вопросов по конкретным приложениям просьба обращаться на Siemens Flow Instruments.