早在2019年5月,kao_qian的材料技術(shù)Trevor Foster在超聲波流量計(jì)中的作用不斷擴(kuò)大向其發(fā)表了講話。特雷弗(Trevor)對(duì)Azom編輯的回答–馬特·拉弗蒂(Matt Rafferty)的問(wèn)題汲取了40多年使用創(chuàng)新設(shè)計(jì)和生產(chǎn)技術(shù)為全球組織提供優(yōu)雅的流量計(jì)量解決方案的經(jīng)驗(yàn)。
問(wèn):人們想要計(jì)量流體流量的主要原因是什么?
答:不需要測(cè)量流量的唯一主要原因,但通常將主要驅(qū)動(dòng)因素與控制相關(guān)聯(lián)。它是對(duì)過(guò)程,產(chǎn)品質(zhì)量,醫(yī)療要求或人們行為的控制。
流量計(jì)用于各種過(guò)程,從測(cè)量原油和少量添加劑化學(xué)物質(zhì)(以確保輕松安全地使用)到汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中的質(zhì)量
空氣流量計(jì),以確保精煉產(chǎn)品的合法經(jīng)濟(jì)燃燒汽油。流量計(jì)的許多示例對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要。例如,精確計(jì)量用于制造藥物的關(guān)鍵流體的量,或簡(jiǎn)單地確保冷卻劑(或加熱)流體流將過(guò)程保持在操作參數(shù)范圍內(nèi)。如果每次以不同的量分配不同的濃度的咖啡機(jī),您會(huì)喜歡咖啡機(jī)的飲料嗎?
在手術(shù)室中,麻醉師使用的技術(shù)可以監(jiān)測(cè)正在輸送給患者的氣體流量,有時(shí)還可以監(jiān)測(cè)血液流量,現(xiàn)在甚至可以監(jiān)測(cè)靜脈內(nèi)供應(yīng)的藥物量。腎臟透析機(jī)和許多其他醫(yī)療設(shè)備都使用儀表。輸送到患者頭皮的冷卻液量可以減少癌癥治療期間脫發(fā)的量,但流速(熱量提取)由流量計(jì)和仔細(xì)的溫度監(jiān)控來(lái)控制。
目前,政府和公用事業(yè)公司正在鼓勵(lì)英國(guó)客戶安裝“智能電表”(煤氣,電和水)。此策略旨在使人們意識(shí)到這些資源的浪費(fèi),從而修改其操作。拖船運(yùn)營(yíng)公司安裝了流量計(jì)以防止/通知機(jī)長(zhǎng),在經(jīng)常回港的漫長(zhǎng)旅程中,將油門完全打開會(huì)造成堵塞。這些船只的動(dòng)力不是速度,而是以全功率運(yùn)行以使其速度更快一點(diǎn)是一個(gè)大錯(cuò)誤,因?yàn)樗俣鹊脑黾雍苌伲紵娜剂蠀s大大增加。酒館公司安裝了儀表,不僅可以測(cè)量啤酒流量,還可以監(jiān)視啤酒的溫度以及管路是否已清洗,從而可以確保為客戶提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。大規(guī)模收集的數(shù)據(jù)還將為將來(lái)的營(yíng)銷活動(dòng)提供非常有價(jià)值的消費(fèi)者行為報(bào)告。這些船只的動(dòng)力不是速度,而是以全功率運(yùn)行以使其速度更快一點(diǎn)是一個(gè)大錯(cuò)誤,因?yàn)樗俣鹊脑黾雍苌伲紵娜剂蠀s大大增加。
問(wèn):三暢超聲波流量計(jì)如何工作?
答:超聲波流量計(jì)的操作有兩種基本方法,即多普勒頻移和飛行時(shí)間測(cè)量。
飛行時(shí)間(由三暢使用)是流量計(jì)的首選技術(shù),因?yàn)樗梢苑祷胤浅<研阅堋T陲w行時(shí)間超聲波流量計(jì)中,聲音被注入到流體中,聲音隨流體一起傳播,直到被更下游接收。然后從接收到的位置注入一個(gè)信號(hào),然后該信號(hào)逆著流返回非常好傳輸點(diǎn)。由于流體的運(yùn)動(dòng),信號(hào)在流動(dòng)中的傳播速度快于與流動(dòng)相反的速度。這兩個(gè)波形之間的相移與流體速度成正比,傳感器之間的距離越遠(yuǎn),相移就越大。由于管道的幾何形狀是已知的,因此體積流量也是已知的。
多普勒頻移利用了這樣的事實(shí),即朝向接收器傳播的聲音被加速而向遠(yuǎn)離接收器的聲音傳播被減慢。經(jīng)典示例是一輛汽車正在接近聽眾。引擎音符在接近時(shí)音調(diào)升高,在后退時(shí)音調(diào)降低。當(dāng)聲波聚集起來(lái)或多或少地伸展時(shí),音高變化的量將完全取決于汽車的速度。如果將超聲波注入到流體流中,它將繼續(xù)行進(jìn),直到撞到流體中的某些東西,從而使聲音反射回聲源。與汽車一樣,反射器移動(dòng)得越快,則信號(hào)返回發(fā)射器時(shí)頻率的增加就越大。該系統(tǒng)需要一些東西將超聲波反射回接收器,通常是流體中的雜質(zhì)。
夾鉗式超聲波流量計(jì)可以基于任何一種操作系統(tǒng),但越來(lái)越多地屬于飛行時(shí)間設(shè)備。
問(wèn):與其他流量技術(shù)相比,超聲波流量計(jì)有什么好處?
答:超聲波流量計(jì)的主要優(yōu)點(diǎn)是:
由于流量計(jì)孔的低壓降通常與管道孔相同。
能夠測(cè)量多種液體,因?yàn)樗鼈儾灰蕾囉诹黧w電導(dǎo)率或雷諾數(shù),而不同于電磁或機(jī)械儀表。
緊湊型裝配的高精度。與尺寸相似的科里奧利儀表不同,精確的在線超聲波儀表可能會(huì)很短。
非常適合大型管道。幾乎任何其他類型的1米流量計(jì)都非常笨重。等效的超聲波設(shè)備將具有一定數(shù)量的發(fā)射器接收器,該發(fā)射器接收器可能與相關(guān)的電子盒一起在大約1米長(zhǎng)的管道上成一定角度設(shè)置。
問(wèn): 超聲波流量計(jì)在哪些行業(yè)和應(yīng)用中是首選工具?
答: 正如我前面提到的那樣,傳統(tǒng)上超聲波儀表是大型管道的首選儀表。這些可以是具有極高準(zhǔn)確性的多路徑設(shè)備。超聲波流量計(jì)是用于流體貿(mào)易交接的可信賴設(shè)備,因?yàn)樗鼈兡軌蜷L(zhǎng)時(shí)間保持性能。
另一個(gè)重要的應(yīng)用是確定直徑較大的管道(例如25mm及以上)中的未知流量-做到這一點(diǎn)的非常簡(jiǎn)單方法是使用可提供寶貴診斷工具的夾鉗式超聲波流量計(jì)。超聲流量計(jì)的這種使用導(dǎo)致了非常低流量(低精度)的醫(yī)療設(shè)備,用于在關(guān)鍵操作期間監(jiān)視血管中的血流。
問(wèn): 三暢如何改進(jìn)超聲波流量計(jì)技術(shù)?
A: 只需撕掉規(guī)則手冊(cè),并使超聲波流量計(jì)在低流量下正常工作即可。授予sanchang企業(yè)的兩項(xiàng)以及正在申請(qǐng)的其他都表明了這一創(chuàng)新。我們獨(dú)特算法和技術(shù)的發(fā)展已導(dǎo)致新一代低流量超聲波流量計(jì)運(yùn)行良好。sanchang的R&D甚至制作出了可以發(fā)送超聲圓角的設(shè)計(jì)。到目前為止,我們生產(chǎn)的流量非常低的超聲波設(shè)備具有直徑28毫米的環(huán),其直徑為1毫米,管徑為半圈。該設(shè)備可以精確地測(cè)量低至0.25毫升/分鐘的流量,例如在20分鐘內(nèi)交付一湯匙藥品。非常近,三暢展示了一種用于家用水計(jì)量的超聲波流量設(shè)備,該設(shè)備可以檢測(cè)到每分鐘50升流量?jī)H25ml /分鐘的泄漏。
問(wèn):除了流量?jī)x表和軟件,sanchang還提供哪些服務(wù)和支持?
A:我們百分之九十五的業(yè)務(wù)都是滿意客戶的重復(fù)訂單,我們?yōu)榇烁械椒浅W院馈?duì)于大型OEM項(xiàng)目,我們通常進(jìn)行數(shù)年的咨詢研究與開發(fā),以確保我們提供的測(cè)量解決方案非常適合其應(yīng)用。在此類項(xiàng)目中,我們擁有設(shè)計(jì),測(cè)試定制模塑產(chǎn)品的專業(yè)知識(shí),設(shè)施和資源,并參與了預(yù)生產(chǎn)和適用性試驗(yàn)。作為流量計(jì)解決方案提供商,我們將量身定制現(xiàn)有產(chǎn)品或?yàn)樘囟☉?yīng)用完全設(shè)計(jì),測(cè)試和調(diào)試計(jì)量系統(tǒng)。我們的典型客戶是對(duì)流量測(cè)量有嚴(yán)格要求的中量OEM。
問(wèn): sanchang正在研究哪些研究領(lǐng)域以進(jìn)一步開發(fā)其超聲波流量計(jì)技術(shù)?
A:如前所述,我們相信我們擁有當(dāng)今世界上非常好的小口徑超聲波系統(tǒng)。我們剛剛推出了Atrato Metraflow流量計(jì),該流量計(jì)具有一個(gè)PFA管,該管的外部裝有傳感器。這提供了超純凈的流體路徑,并且沒有中斷或截面變化,使該設(shè)備非常適合關(guān)鍵物料處理。我們目前的研發(fā)工作集中在低成本水表和一些OEM使用的衍生產(chǎn)品上。這些產(chǎn)品將是低成本的,但是基本技術(shù)可以平等地轉(zhuǎn)移到具有遠(yuǎn)程讀取功能的智能水表和非機(jī)械電子設(shè)備可以帶來(lái)的所有其他好處。我們對(duì)算法有了一些新的想法,這將使我們能夠在壓力高達(dá)1000 Bar的情況下精確計(jì)量小口徑厚壁管。我們已經(jīng)可以做到這一點(diǎn),但必須補(bǔ)償新系統(tǒng)將自動(dòng)完成的幾個(gè)變量。鉗式醫(yī)療設(shè)備具有更高的精度,我們希望完善的另一種系統(tǒng)是電流±5%的有限范圍內(nèi)的電流,因?yàn)樗部梢栽趯?shí)驗(yàn)室中使用。我希望看到我們的大多數(shù)機(jī)械產(chǎn)品都被超聲波設(shè)備取代,因?yàn)槲覍⑵湟暈榱髁繙y(cè)量的主要未來(lái)。