การพัฒนาเครื่องวัดอัตราการไหลของน้ำแบบไม่รุกราน
มาตรวัดอัตราการไหลของน้ำที่ไม่รุกรานนั้นใช้เทคโนโลยีการวัดอัตราการไหลของคลื่นอัลตราโซนิก โดยเครื่องแปลงสัญญาณมาตรวัดอัตราการไหลมักเป็นแบบหนีบโดยไม่รบกวนท่อส่งน้ำ เราจะเห็นมาตรวัดอัตราการไหลของน้ำด้วยคลื่นอัลตราโซนิกแบบพกพา มาตรวัดอัตราการไหลของน้ำด้วยคลื่นอัลตราโซนิกแบบพกพา หรือมาตรวัดอัตราการไหลของน้ำแบบติดผนังพร้อมเซ็นเซอร์การไหลที่ไม่รุกรานเพื่อวัดอัตราการไหลของน้ำอยู่เสมอ
เทคโนโลยีเครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิคเริ่มมีขึ้นในตลาดตั้งแต่ปี 1970 ในช่วงแรกนั้น เทคโนโลยีนี้ใช้
เครื่องวัดอัตราการไหลแบบดอปเปลอร์ เป็นหลัก อย่างไรก็ตาม ในช่วงแรก เทคโนโลยีเครื่องวัดอัตราการไหลน้ำแบบไม่รุกรานถูกนำไปใช้ในแอปพลิเคชันที่ไม่เหมาะสมมากมาย ซึ่งส่งผลให้ผลการวัดไม่ดี หลายปีต่อมา มีการส่งเสริมแอปพลิเคชันที่ประสบความสำเร็จมากขึ้น และการวัดอัตราการไหลของน้ำแบบอัลตราโซนิคด้วยเทคโนโลยีแบบไม่รุกรานได้รับการยอมรับจากผู้ใช้มากขึ้น ในเวลาเดียวกัน ความสามารถของหน่วยประมวลผลอิเล็กทรอนิกส์ของเครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิคได้รับการปรับปรุงในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมาพร้อมกับการปรับปรุงระดับเทคนิคของอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง การปรับปรุงเหล่านี้ไม่เพียงแต่ขยายขอบเขตการใช้งานของเครื่องวัดอัตราการไหลแบบดอปเปลอร์เท่านั้น แต่ยังทำให้เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิคแบบทรานซิชันไทม์ถูกนำไปใช้กับแอปพลิเคชันต่างๆ และสามารถรับความแม่นยำที่สูงขึ้นได้ จึงทำให้เทคโนโลยีเครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิคแบบไม่รุกรานถูกนำมาใช้มากขึ้น
เครื่องวัดอัตราการไหลของน้ำแบบไม่รุกล้ำ
ตั้งแต่ปี 1990 บริษัทน้ำมันและก๊าซและสถานีสอบเทียบอัตราการไหลจำนวนมากได้รวบรวมข้อมูลเชิงปฏิบัติจำนวนมาก จึงทำให้สามารถจัดทำรายงานการวิจัยฉบับแรกเกี่ยวกับการวัดก๊าซธรรมชาติด้วยเครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิคได้สำเร็จในปี 1996 ซึ่งเป็นส่วนสำคัญของรายงาน AGA 9 ในปี 1998 ตั้งแต่นั้นมา เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิคได้รับการพัฒนาอย่างกว้างขวางในด้านการวัดก๊าซธรรมชาติ ในปี 2005 มาตรฐาน API 5.8 สำหรับการวัดไฮโดรคาร์บอนเหลวด้วยเครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิคเหลวได้รับการประกาศใช้เป็นทางการโดยอิงจากข้อมูลเชิงปฏิบัติจำนวนมาก ซึ่งส่งเสริมการใช้เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิคเหลวในปิโตรเลียมและผลิตภัณฑ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิคสำหรับวัดก๊าซ
ปัจจุบัน จำนวนเครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิคถูกนำไปใช้ทั่วโลกในอัตรามากกว่า 10% ต่อปี จีนเป็นประเทศที่มีการเติบโตเร็วที่สุด และอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซเป็นอุตสาหกรรมการใช้งานที่ใหญ่ที่สุด
หลักการวัดอัตราการไหลของน้ำแบบไม่รุกราน
ปัจจุบันมีเทคโนโลยีเครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิคที่ใช้กันทั่วไปอยู่ 2 เทคโนโลยี ได้แก่ เครื่องวัดอัตราการไหลแบบเวลาขนส่งและเครื่องวัดอัตราการไหลแบบดอปเปลอร์ แม้ว่าเครื่องวัดอัตราการไหลแบบไม่รบกวนที่มีวิธีการวัดเวลาขนส่งจะถูกคิดค้นขึ้นในภายหลัง แต่เทคโนโลยีดังกล่าวก็ได้รับการใช้กันอย่างแพร่หลายและสามารถวัดค่าน้ำได้แม่นยำยิ่งขึ้น แม้ว่าการใช้เทคโนโลยีดอปเปลอร์จะมีข้อจำกัดหลายประการ แต่เทคโนโลยีดังกล่าวยังมีการใช้งานเฉพาะตัวสำหรับการวัดค่าน้ำเสียหรือน้ำสกปรก
เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิคแบบไม่รุกรานแบบดอปเปลอร์
เครื่องวัดอัตราการไหลของเวลาการขนส่งพร้อมเซ็นเซอร์วัดอัตราการไหลของน้ำแบบไม่รุกราน
วิธี
การวัดอัตราการไหลของเวลาการขนส่ง หมายถึงเทคนิคในการกำหนดความเร็วของน้ำในท่อโดยการวัดเวลาระหว่างทรานสดิวเซอร์ทั้งสองตัวเมื่อพัลส์อัลตราโซนิกไหลไปข้างหน้าและข้างหลัง ทรานสดิวเซอร์แต่ละตัวทำหน้าที่เป็นตัวส่งและตัวรับ เครื่องวัดอัตราการไหลของเวลาการขนส่งส่วนใหญ่ใช้สำหรับน้ำสะอาด น้ำประปา น้ำบาดาล น้ำดับเพลิง ฯลฯ ไม่เหมาะสำหรับน้ำสกปรก น้ำเสีย หรือน้ำเสีย
เครื่องวัดอัตราการไหลเวลาขนส่งทำงานอย่างไร
ภายใต้เงื่อนไขที่น้ำเติมท่อและอยู่นิ่ง เวลาของพัลส์อัลตราโซนิกไปและกลับจากตัวแปลงสัญญาณจะเท่ากันในทางทฤษฎี เนื่องจากในของเหลวคงที่ ความเร็วของเสียงอัลตราโซนิกที่แพร่กระจายไปในทิศทางต่างๆ จะคงที่ หากน้ำไหลผ่านท่อ พัลส์อัลตราโซนิกจะเดินทางเร็วกว่าในทิศทางต้นน้ำ และความแตกต่างของเวลาระหว่างทั้งสองจะเป็นสัดส่วนกับความเร็วของน้ำในท่อ เครื่องวัดอัตราการไหลอัลตราโซนิกแบบช่องเดียวและหลายช่องสามารถใช้ในการวัดอัตราการไหลของน้ำได้ แต่เครื่องวัดอัตราการไหลอัลตราโซนิกแบบหลายช่องจะวัดได้แม่นยำกว่าเนื่องจากได้รับข้อมูลอัตราการไหลจากตำแหน่งต่างๆ ในโปรไฟล์น้ำ จึงใกล้เคียงกับสถานการณ์อัตราการไหลจริงมากขึ้น ความเร็วของการไหลจะคำนวณจากเวลาเดินทางในระยะทางคงที่ และไม่ได้รับผลกระทบจากปัจจัยต่างๆ เช่น อุณหภูมิของน้ำ แรงดัน และองค์ประกอบของของเหลว
มาตรวัดอัตราการไหลของน้ำแบบอัลตราโซนิคมีความแม่นยำสูงมากในช่วงอัตราการไหลที่กว้างมากโดยไม่มีการสูญเสียความดันในท่อ เนื่องจากไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว มาตรวัดอัตราการไหลของน้ำแบบอัลตราโซนิคจึงมีประสิทธิภาพการทำงานที่เสถียรมากเช่นเดียวกับมาตรวัดอัตราการไหลของน้ำแบบไม่รบกวน โดยทั่วไป มาตรวัดอัตราการไหลของน้ำแบบไม่รบกวนมีข้อได้เปรียบหลักเหนือมาตรวัดอัตราการไหลของน้ำประเภทอื่น ๆ ดังต่อไปนี้: มาตรวัดอัตราการไหลของน้ำแบบไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว มาตรวัดอัตราการไหลของน้ำแบบไม่สัมผัส ไม่มีการสูญเสียความดัน อัตราส่วนการหมุนลงกว้าง การวัดแบบสองทิศทาง ไม่จำเป็นต้องบำรุงรักษาเป็นระยะ ต้องมีงานประปาที่เรียบง่ายสำหรับการติดตั้ง มีเสถียรภาพและอายุการใช้งานยาวนาน
ไม่มีการสูญเสียแรงดัน ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว เครื่องวัดอัตราการไหลแบบไม่สัมผัส มีช่วงอัตราการไหลที่กว้าง
แคลมป์วัดอัตราการไหลของน้ำแบบอัลตราโซนิก
แคลมป์บนทรานสดิวเซอร์
เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิคของวิธีดอปเปลอร์และวิธีการส่งเวลามีการติดตั้งแบบหนีบ ซึ่งสามารถใช้วัดอัตราการไหลน้ำแบบหนีบได้ เครื่องวัดอัตราการไหลแบบไม่รุกรานจะไม่เจาะทะลุผนังท่อ และหัววัดจะไม่สัมผัสกับน้ำ เครื่องวัดอัตราการไหลแบบไม่รุกรานนี้มีข้อดีในการวัดของเหลวที่กัดกร่อน แต่ความแม่นยำต่ำและไม่สามารถตอบสนองความต้องการความแม่นยำสูงได้
แคลมป์มิเตอร์วัดอัตราการไหลต้องมีการติดตั้งท่อ
✅ วัสดุของท่อที่จะวัดจะต้องเหมาะกับการส่งคลื่นเสียง
✅ พื้นผิวที่ติดตั้งจะต้องสะอาดและสะอาด
✅หัววัดต้องเชื่อมต่อด้วยเสียงกับภายนอกท่อ (โดยปกติจะใช้จารบีหรืออีพอกซี)
✅ผนังด้านในของท่อที่จะวัดจะต้องปราศจากสารที่สามารถดูดซับคลื่นเสียงได้
ตัวอย่างเช่น ผู้ผลิตเครื่องวัดอัตราการไหลมีวิธีการติดตั้งแคลมป์มิเตอร์ที่แตกต่างกันเพื่อวางตำแหน่งหัววัด ผู้ผลิตบางรายยึดชุดหัววัดเข้ากับผนังด้านนอกของท่อโดยใช้รางปรับแนว สายรัด โซ่เชื่อม หรืออุปกรณ์ยึดพื้นผิวเพื่อยึดโมดูลทั้งหมดเข้ากับท่อ ความเร็วของเสียงที่คลื่นเสียงเดินทางนั้นถูกกำหนดโดยวัสดุที่คลื่นเสียงผ่าน และมุมหักเหที่เกิดขึ้นจะแตกต่างกันอย่างมาก เนื่องจากทั้งท่อและน้ำสามารถสร้างมุมหักเหได้ จึงยากมากที่จะวางตำแหน่งหัววัดให้แม่นยำ
นอกจากนี้ การวางตำแหน่งของหัววัดที่ใช้ได้กับของเหลวชนิดหนึ่งจะไม่สามารถใช้ได้กับของเหลวชนิดอื่นได้เนื่องจากมุมการหักเหของแสงเปลี่ยนไป
เมื่อการวางตำแหน่งหัววัดอย่างแม่นยำเสร็จสมบูรณ์แล้ว หัววัดจะต้องเชื่อมต่อด้วยเสียงกับผนังท่อด้านนอกด้วยจารบีหรืออีพอกซี พื้นผิวเชื่อมต่อที่หยาบอาจทำให้หัววัดหลุดออกจากผนังท่อ ซึ่งส่งผลต่อการส่งและรับพัลส์ระหว่างหัววัด สำหรับการใช้งานการถ่ายโอนการควบคุมดูแล เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิคแบบหนีบไม่มีความแม่นยำและเสถียรภาพตามที่ต้องการ
พื้นผิวข้อต่อที่หยาบอาจทำให้ประสิทธิภาพของเครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิกที่ยึดติดไม่ดี
ข้อมูลจำเพาะของเครื่องวัดอัตราการไหลของน้ำแบบไม่รุกราน
แนบวิดีโอวิธีการติดตั้งเครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิกแบบไม่รุกรานมาให้ดูที่นี่ >>
