超音波流量計は,超音波技術による液体またはガス流量測定装置である.流体の流れの方向と速度によって変化します 音波が流体を通る速度は超音波流量計は,産業,石油化学,水道システム,環境工学などで広く使用されています.
作業原理
超音波流量計は,通常,次の2つの主要作業原理を使用します.
1.時間差方法(伝播時間方法としても知られる): この方法は,流量測定のために液体内の超音波信号伝播の時間差に依存する.超音波センサーの2ペアがあると仮定します.超音波信号は,上流と下流の両方向で異なる時間に移動します.
a.下流方向:超音波信号は流体流の方向に移動し,その伝播速度は加速します.
逆電流方向:超音波信号は流体流の方向に反して移動し,その伝播速度は遅くなる.
ダウン
この2つの方向における移動時間を測定することで,流体の流量率を計算することができる.移動時間の差は流体の速度に比例する.
利点:
• 高度な精度: 単一の清潔な液体に特に適しており,液体には不浄物や泡が含まれない場合,最良の結果が得られます.
• 広範囲の応用:様々なパイプ直径の測定に適しています.
デメリット:
• 液体の音響特性に左右される: 液体内の不浄物や泡が大きく影響する.
• 流体乱流や不均等な流量速度分布の場合,精度が低下する.
2.ドップラー効果方法: この方法では,ドップラー効果を用いて流れを測定する.ドップラー効果方法では,音波の周波数の変化を用いて速度を測定する.反射 は,超音波 が 液体 を 通過 し て 悬浮 の 粒子 や泡 に 遭遇 する 時 に 発生 する流体が動いている場合,反射される超音波周波数は発射される周波数とは異なるので,この周波数の変化はドップラー効果です.
• 液体がセンサーに向かって移動すると反射波の周波数が増加します
• 液体がセンサーから離れると,反射波の周波数が減少します.
送受信波の周波数差を測定することで,流量vを計算することができる.
利点:
• 浮遊粒子や泡を含む液体を測定するのに最適: 液体の純度によって制限されません.
• 広範囲の用途:汚れた液体や水分に高い泡の含有量を測定するために使用できます.
デメリット:
• 液体内の散らばった粒子や泡に依存する: 測定を行うには,液体内に十分な反射粒子が必要である.
• 比較的精度が低い:測定結果は騒音や流量条件により敏感です.
チャンネル概念
超音波流量計では,チャンネルは,超音波信号が伝播する経路の数を指す.各チャンネルは,流量測定する送信および受信センサーのペアで構成されている.複数のチャネルを使用することで,測定の正確性と安定性が向上します一般的なチャンネル構成には,シングルチャンネル,ダブルチャンネル,および4チャンネル構成が含まれます.
シングルチャネル (1チャネル) : 流量計は,測定経路を形成するために2つのセンサーのみを使用します.低コストで安装が簡単ですが,測定精度は比較的低く,特に不均等な流量分布の場合.
2チャネル (2チャネル): 2つの測定経路を形成するために2つのセンサーペアを使用します.2チャネル配置は,異なる場所での流量サンプルを許可するため,測定精度を大幅に向上させる測定結果に対する不均等な流量分布の影響を減らす.
4チャネル (4チャネル): 4つのセンサーペアを使用して4つの測定経路を形成します.この構成は,高精度の測定を必要とするアプリケーションでより高い測定精度と安定性を提供します.4チャネル構成により,流体の流量速度分布をより完全に反映し,誤差を減らすことができます.
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