O medidor de fluxo ultrassônico é um instrumento que mede o fluxo de líquido ou gás através da tecnologia ultrassônica.Funciona com base na velocidade com que as ondas sonoras viajam através de fluidos que variam de acordo com a direção e velocidade do fluido.O medidor de fluxo ultrasônico é amplamente utilizado na indústria, petroquímica, sistema de abastecimento de água e engenharia ambiental e outros campos.
Princípio de funcionamento
Os medidores de caudal ultra-sônicos utilizam geralmente os dois princípios de trabalho principais seguintes:
1.Método de diferença horária(também conhecido como método de tempo de propagação): Este método baseia-se na diferença de tempo da propagação do sinal ultrasônico no fluido para medir a taxa de fluxo.Suponha que existem dois pares de sensores ultra-sônicosOs sinais ultra-sônicos viajam em momentos diferentes, tanto na direcção ascendente como descendente:
a. Direcção descendente: o sinal ultrasónico viaja na direcção do fluxo do fluido e a sua velocidade de propagação será acelerada.
b. Direcção da contracorrente: o sinal ultrasónico viaja contra a direcção do fluxo do fluido e a sua velocidade de propagação será reduzida.
Abaixo.
Medindo o tempo de viagem nessas duas direções, a taxa de fluxo do fluido pode ser calculada. A diferença no tempo de viagem é proporcional à velocidade do fluido.
Vantagens:
• Alta precisão: especialmente adequado para líquidos únicos e limpos, os melhores resultados quando o fluido não contém impurezas ou bolhas.
• Ampla aplicação: adequado para medir vários diâmetros de tubos.
Desvantagens:
• Depende das propriedades acústicas do fluido: é fortemente afectado por impurezas ou bolhas no fluido.
• A precisão diminui no caso de turbulência do fluido ou distribuição desigual da velocidade do fluxo.
2.Método do efeito DopplerO método do efeito Doppler usa mudanças na frequência das ondas sonoras para medir a velocidade.As reflexões ocorrem quando as ondas ultrassônicas atravessam o fluido e encontram partículas ou bolhas em suspensãoSe o fluido estiver em movimento, a frequência ultrassônica refletida será diferente da frequência emitida, e esta mudança de frequência é o efeito Doppler.
• Quando o fluido se move em direcção ao sensor, a frequência da onda refletida aumenta.
• Quando o fluido se afasta do sensor, a frequência da onda refletida diminui.
Medindo a diferença de frequência entre as ondas transmitidas e recebidas, a taxa de fluxo v pode ser calculada.
Vantagens:
• Ideal para a medição de fluidos que contenham partículas em suspensão ou bolhas: não limitado pela pureza do fluido.
• Ampla gama de aplicações: podem ser utilizadas para medir líquidos sujos ou líquidos com elevado teor de bolhas.
Desvantagens:
• Dependente das partículas ou bolhas dispersas no fluido: são necessárias partículas refletoras suficientes no fluido para efectuar as medições.
• Baixa precisão relativa: os resultados das medições são mais sensíveis ao ruído e às condições de fluxo.
Conceito de canal
Nos medidores de fluxo ultra-sônicos, os canais se referem ao número de caminhos pelos quais os sinais ultrassônicos se propagam.A utilização de canais múltiplos pode melhorar a precisão e a estabilidade da mediçãoAs configurações de canal comuns incluem configurações de canal único, duplo e quatro canais.
Método de medição de fluxo: O fluxímetro utiliza apenas um par de sensores para formar um percurso de medição.especialmente no caso de uma distribuição desigual do fluxo de fluido.
Dual canal (2 canais): são utilizados dois pares de sensores para formar dois caminhos de medição.A configuração de dois canais melhora significativamente a precisão da medição, pois permite que a taxa de fluxo do fluido seja amostrada em diferentes locais, reduzindo o impacto da distribuição desigual do caudal nos resultados da medição.
• Quatro canais (4 canais): Formam-se quatro vias de medição com quatro pares de sensores.Esta configuração proporciona maior precisão e estabilidade de medição para aplicações que exigem medições de alta precisãoA configuração de quatro canais pode refletir melhor a distribuição da velocidade de fluxo do fluido e reduzir os erros.
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