Doppler-Durchflussmesser

Doppler-Messung Ultraschall-Durchflussmesser

Doppler-Durchflussmesser überwachen den Durchfluss von Flüssigkeiten bei schwierigen Anwendungen, einschließlich Abwässern, Chemikalien, Säuren, Aufschlämmungen, ätzenden / abrasiven Flüssigkeiten und viskosen Flüssigkeiten.

Dynasonics Doppler-Ultraschall-Durchflussmesser messen den Durchfluss von Flüssigkeiten, die Schallreflektoren, Schwebstoffe oder Gasblasen enthalten. Die DFX-Produktfamilie ist in drei verschiedenen Produktstilen erhältlich, um eine Vielzahl von Kundenanwendungen abzudecken. Sie umfasst nicht-invasive Messgeräte sowie eine Einführsonde für Anwendungen, bei denen die Rohre nicht ohne Weiteres Ultraschall durchlassen, wie Beton, GFK / GFK oder Holz Materialien.

Funktionsprinzip

Jeder Doppler-Durchflussmesser verwendet zwei piezoelektrische Kristalle, die entweder in zwei getrennten Wandlerköpfen (Abbildung 1), einem Wandlerkopf (Abbildung 2) oder der Sondenspitze des Einführmodells enthalten sind. Der Schall wird von einem der Kristalle übertragen und von nützlichen Schallreflektoren reflektiert, die in der Flüssigkeit schweben und vom Empfangswandler aufgezeichnet werden. Wenn sich die Reflektoren im Schallübertragungsweg bewegen, werden Schallwellen mit einer Frequenz reflektiert, die gegenüber der Sendefrequenz verschoben ist (Doppler-Verschiebung). Die Differenz zwischen den reflektierten Frequenzen und den übertragenen Frequenzen ist direkt proportional zur Geschwindigkeit der Schallreflektoren, was zu einer Flüssigkeitsdurchflussrate führt, die in verschiedene benutzerdefinierte Maßeinheiten umgewandelt wird.

Die erfolgreiche Anwendung von Doppler-Ultraschall-Durchflussmessgeräten beruht auf drei physikalischen Einschränkungen:

1. Die innerhalb des Rohrs fließende Flüssigkeit muss 100 ppm nützliche schwebende Schallreflektoren enthalten - gelöste Feststoffe erzeugen keine Reflexionen und sind nicht relevant.
Die Schallgeschwindigkeit des Reflektors muss um mehr als 10% von der des flüssigen Trägers abweichen.
Die Partikel müssen groß genug sein, um eine Längsreflexion zu verursachen. Partikel, die größer als 35 Mikrometer sind, erfüllen diese Kriterien.
In typischen Anwendungen kommt es häufig zu einer Verteilung der Partikelgrößen. Wenn das Volumen der Partikel größer als 100 Mikrometer 25% des Gesamtpartikelvolumens beträgt, sind die Reflektoren für einen Doppler-Ultraschall-Durchflussmesser ausreichend.
Das reflektierende Material muss sich für eine gute Genauigkeit mit der gleichen Geschwindigkeit wie das Fluid fortbewegen. Aufwärtsströmende Rohre, die mit niedrigen Geschwindigkeiten verlaufen, tragen möglicherweise keine schwereren Reflektoren mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Förderflüssigkeit - was zu ungenauen Durchflussmessungen führt.

2. Ein erheblicher Teil der vom Schallwandler erzeugten Ultraschallenergie muss die Schallreflektoren erreichen. Bei einem Clamp-On-Wandler muss der Ultraschallwandler akustisch an die Außenseite eines Rohrs gekoppelt sein (unter Verwendung von Fett oder RTV-Kopplungsmittel) und das Rohr muss den Ultraschall ohne nennenswerte Dämpfung passieren lassen. Die meisten Rohre aus festen, homogenen Materialien erfüllen diese Qualifikation. Zu den Rohren, die zu Anwendungsschwierigkeiten führen, gehören Betondruckrohre, Daubenrohre aus Holz, mit Teflon ausgekleidete Rohre und glasfaserverstärkte Rohre. Rohre, die den Ultraschall nicht ohne weiteres passieren, sind Kandidaten für den DP7-Einführsondenwandler.

3. Das Rohr muss bei den Messungen vollständig mit Flüssigkeit gefüllt sein. Der DFX-Mikroprozessor geht davon aus, dass das Rohr bei der Berechnung der Durchflussrate vollständig gefüllt ist. Die Verwendung an teilweise gefüllten Rohren führt zu ungenauen Messwerten.

Serie DFX Durchflussmesser
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