Productdetails

Industriële ultrasone flowmeter systeem principes:

Ultrasone flowmeters zijn volumetische flowmeters die worden gebruikt om de stroom van vloeistoffen, gassen of stoom te meten. Ze worden vaak gebruikt in de olie-, gas-, farmaceutische en voedsel- en drankenindustrie. De flowmeter meet de vluchttijd of de Doppler-technologie.

Een flowmeter met het principe van de vluchttijd heeft een paar of meer sensoren. Het meten van de emissietijd van ultrasone in beide richtingen maakt het mogelijk om de stroom te berekenen. Deze techniek vereist meestal een relatief zuiver medium, waarbij de deeltjesmengte minder dan 5% moet zijn. Het kan een nauwkeurigheid van meer dan 1% bereiken.

Bij de Doppler-methode worden de ultrasone drukgolven weerspiegeld door bewegende deeltjes in de vloeistof. De snelheid van deze deeltjes veroorzaakt een Doppler-verschuiving in het echosignaal, waardoor de stroom kan worden bepaald. In praktische toepassingen is de nauwkeurigheid van deze meetmethode meestal niet hoger dan 3%.

Ultrasone flowmeters omvatten voeding, sensorstimulatie, signaalconditioning, modulaire adapters, processors, schermen, toetsenborden en verschillende communicatieopties (zoals 4 mA tot 20 mA, HART, RS-485, draadloos enz.).

Industriële ultrasone flowmeter systeem ontwerp overwegingen en belangrijke uitdagingen:

Deze gids voor oplossingen richt zich op ultrasone flowmeters op basis van het vliegtijdsprincipe. De onderstaande signaalketens zijn het beste geschikt voor toepassingen die hogere prestaties vereisen, met name voor toepassingen met meerdere paren sensoren. Naast de noodzaak om hogere meetnauwkeurigheid te bereiken, hebben deze ontwerpen vaak vrij strenge ruimtelijke beperkingen.

Ultrasone vloeistofflowmeters gebruiken vaak een ultrasone frequentie van 1 MHz. De nauwkeurigheid van het systeem is direct gerelateerd aan de nauwkeurigheid van zowel upstream als downstream vluchttijdmetingen. Daarom worden FPGA's meestal gebruikt om de timing van het uitsenden en ontvangen van impulsen te regelen. Bovendien moet elke mogelijke afwijking van de vertraging van het zenden en ontvangen van het signaalpad serieus worden genomen.

Een ander belangrijk aspect is dat de ontvangst van signaalketens hoge winst vereist. Deze versterking vereist dynamisch aanpasbaar aan verschillende stroomomstandigheden en buisgroottes, een typisch bereik van 60 dB of hoger, waardoor een laag geluidsniveau voor het ontvangen van signaalketenpad vereist is.

De sensorstimulatie kan een aan/uit of een golfvormgenerator zijn. Golfvormgeneratoren verhogen vaak de kosten en complexiteit, maar gebruikers kunnen het uitgangssignaal beter beheren en een nauwkeuriger en robuuster flowmeter ontwerp realiseren.

Signaalverwerking vereist veel filtering en FFT-analyse om de nauwkeurige tijdstempel van het ontvangen van het signaal te bepalen, wat kan worden gedaan met behulp van een DSP-processor die ook het gewenste interfaceprotocol ondersteunt.