El medidor de flujo ultrasónico es un instrumento que mide el flujo de líquido o gas a través de la tecnología ultrasónica.Funciona sobre la base de que la velocidad a la que las ondas sonoras viajan a través de un fluido cambia dependiendo de la dirección y velocidad del flujo del fluidoEl medidor de flujo ultrasónico se utiliza ampliamente en la industria, la petroquímica, el sistema de suministro de agua y la ingeniería ambiental y otros campos.
Principio de trabajo
Los caudalímetros ultrasónicos suelen utilizar los siguientes dos principios de trabajo principales:
1.Método de diferencia horaria(también conocido como método de tiempo de propagación): Este método se basa en la diferencia de tiempo de propagación de la señal ultrasónica en el fluido para medir la velocidad de flujo.Supongamos que hay dos pares de sensores ultrasónicosLas señales ultrasónicas viajan en diferentes momentos tanto en dirección ascendente como descendente:
a. Dirección descendente: la señal ultrasónica viaja en la dirección del flujo de fluido y su velocidad de propagación se acelerará.
b. Dirección de contracorriente: la señal ultrasónica viaja en contra de la dirección del flujo de fluido y su velocidad de propagación se ralentizará.
Bajo
Mediante la medición del tiempo de viaje en estas dos direcciones, se puede calcular la velocidad de flujo del fluido.
Ventajas:
• Alta precisión: especialmente adecuado para líquidos simples y limpios, los mejores resultados cuando el líquido no contiene impurezas o burbujas.
• Amplia aplicación: adecuado para medir diversos diámetros de tubería.
Desventajas:
• Depende de las propiedades acústicas del fluido: es muy afectado por impurezas o burbujas en el fluido.
• La precisión se degrada en caso de turbulencia del fluido o distribución desigual de la velocidad de flujo.
2.Método del efecto DopplerEl método del efecto Doppler utiliza cambios en la frecuencia de las ondas sonoras para medir la velocidad.Los reflejos se producen cuando las ondas ultrasónicas viajan a través del fluido y se encuentran con partículas o burbujas en suspensiónSi el fluido está en movimiento, la frecuencia ultrasónica reflejada será diferente de la frecuencia emitida, y este cambio en la frecuencia es el efecto Doppler.
• Cuando el fluido se mueve hacia el sensor, la frecuencia de la onda reflejada aumenta.
• Cuando el fluido se aleja del sensor, la frecuencia de la onda reflejada se reduce.
Mediante la medición de la diferencia de frecuencia entre las ondas transmitidas y recibidas, se puede calcular la velocidad de flujo v.
Ventajas:
• Ideal para medir fluidos que contengan partículas en suspensión o burbujas: no limitado por la pureza del fluido.
• Amplia gama de aplicaciones: puede utilizarse para medir líquidos sucios o un alto contenido de burbujas en líquidos.
Desventajas:
• Dependiendo de las partículas o burbujas dispersas en el fluido: se requieren suficientes partículas reflectantes en el fluido para realizar las mediciones.
• Baja exactitud relativa: los resultados de las mediciones son más sensibles al ruido y a las condiciones de flujo.
Concepto del canal
En los medidores de flujo ultrasónicos, los canales se refieren al número de caminos a través de los cuales se propagan las señales ultrasónicas.El uso de múltiples canales puede mejorar la precisión y la estabilidad de la mediciónLas configuraciones de canal comunes incluyen configuraciones de un solo canal, doble canal y cuatro canales.
Un solo canal (1 canal): el caudalímetro utiliza sólo un par de sensores para formar una trayectoria de medición.especialmente en el caso de una distribución desigual del flujo de fluido.
Dual canal (2 canales): se utilizan dos pares de sensores para formar dos vías de medición.La configuración de dos canales mejora significativamente la precisión de medición porque permite tomar muestras del caudal del fluido en diferentes lugares, reduciendo el impacto de la distribución desigual del flujo en los resultados de medición.
• Cuatro canales (4 canales): Se utilizan cuatro pares de sensores para formar cuatro trayectorias de medición.Esta configuración proporciona una mayor precisión de medición y estabilidad para aplicaciones que requieren mediciones de alta precisiónLa configuración de cuatro canales puede reflejar más plenamente la distribución de velocidad de flujo del fluido y reducir los errores.
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