Termék részletek

Ipari ultrahangos áramlásmérő rendszer elvei:

Az ultrahangos áramlásmérő egy térfogalmi áramlásmérő, amelyet folyadék, gáz vagy gőz áramlásának mérésére használnak. Gyakran használják az olaj-, gáz-, gyógyszer- és italiparban. Az áramlási mérők repülési időt vagy Doppler technológiát használnak az áramlás mérésére.

A repülési idő elvét alkalmazó áramlásmérő egy vagy több érzékelőpárral rendelkezik. Az ultrahang kibocsátási idejének mérése két irányban lehetővé teszi az áramlás kiszámítását. Ez a technika általában viszonylag tiszta közeget igényel, és a részecskék mennyisége kevesebb, mint 5%. 1%-nál nagyobb pontosságot tud elérni.

Doppler módszerrel az ultrahangos nyomáshullámokat a folyadékban mozgó részecskék tükrözik. Ezek a részecskék sebessége Doppler-eltolódást eredményez a visszhangjelben, ami lehetővé teszi az áramlás meghatározását. A gyakorlati alkalmazásban az ilyen mérési módszer pontossága általában nem haladja meg a 3%-ot.

Az ultrahangos áramlásmérő magában foglalja az áramellátást, az érzékelő-stimulációt, a jelkondicionálást, a modul-átalakítót, a processzort, a kijelzőt, a billentyűzetet és a különböző kommunikációs lehetőségeket (pl. 4 mA és 20 mA, HART, RS-485, vezeték nélküli stb.).

Ipari ultrahangos áramlásmérő rendszerek tervezési megfontolások és fő kihívások:

Ez a megoldási útmutató a repülési időn alapuló ultrahangos áramlásmérőkre összpontosít. Az alábbi jelláncok a legjobban alkalmasak a magas teljesítményt igénylő alkalmazásokhoz, különösen a több érzékelőpárral rendelkező alkalmazásokhoz. A magas mérési pontosság mellett ezeknek a terveknek gyakran meglehetősen szigorú térkorlátozásai vannak.

A folyadék ultrahangos áramlási mérők általában 1 MHz-es ultrahangos frekvenciát használnak. A rendszer pontossága közvetlenül kapcsolódik az upstream és downstream repülési időmérés pontosságához. Ezért általában az FPGA-kat használják az impulzusok kibocsátásának és fogadásának időtartamának vezérlésére. Ezenkívül komolyan kell venni a küldés- és fogadási jelútvonal késésének bármilyen lehetséges eltérését.

Egy másik fontos szempont, hogy a jellánc fogadása nagy nyereséget igényel. Ennek a nyereségnek dinamikusan beállíthatónak kell lennie a különböző áramlási körülményekhez és csövek méretéhez, és a tipikus tartomány 60 dB vagy annál magasabb, ezért alacsony zajú vevő jellánc útvonalat igényel.

Az érzékelő ösztönző lehet bekapcsolva/kikapcsolva, vagy hullámformás generátor. A hullámformás generátorok általában növelik a költségeket és a bonyolultságot, de a felhasználók jobban irányíthatják a kimeneti jeleket, és pontosabb és szilárdabb áramlásmérő tervezést biztosítanak.

A jelfeldolgozás nagy mennyiségű szűrőt és FFT-elemzést igényel a jel fogadásának pontos időbélyegének meghatározásához, amelyet a DSP-processzor segítségével lehet elvégezni, amely támogatja a szükséges interfész protokollt is.