Detail Produk

Prinsip sistem flowmeter ultrasonik industri:

Flowmeter ultrasonik adalah flowmeter volumetrik yang digunakan untuk mengukur aliran cairan, gas atau uap. Mereka sering digunakan dalam industri minyak, gas, farmasi, makanan dan minuman. Pengukur aliran menggunakan waktu penerbangan atau teknologi Doppler untuk mengukur aliran.

Meter aliran yang menggunakan prinsip waktu penerbangan memiliki pasangan atau lebih sensor. Mengukur waktu pemancaran ultrasonik di kedua arah memungkinkan penghitungan aliran. Teknik ini biasanya membutuhkan media yang relatif murni, dengan jumlah partikel harus kurang dari 5%. Bisa mencapai akurasi lebih dari 1%.

Ketika menggunakan metode Doppler, gelombang tekanan ultrasonik tercermin oleh partikel bergerak dalam cairan. Kecepatan partikel ini menghasilkan offset Doppler dalam sinyal echo yang memungkinkan untuk menentukan aliran. Dalam aplikasi praktis, akurasi metode pengukuran ini biasanya tidak lebih dari 3%.

Aliran ultrasonik mencakup sumber daya, insentif sensor, penyesuaian sinyal, adaptor modular, prosesor, layar, keyboard, dan berbagai pilihan komunikasi (seperti 4 mA hingga 20 mA, HART, RS-485, nirkabel, dll.).

Pertimbangan desain sistem flowmeter ultrasonik industri dan tantangan utama:

Panduan Solusi ini berfokus pada flowmeter ultrasonik berdasarkan prinsip waktu penerbangan. Rantai sinyal di bawah ini paling cocok untuk aplikasi yang membutuhkan kinerja yang lebih tinggi, terutama dengan beberapa pasangan sensor. Selain membutuhkan akurasi pengukuran yang lebih tinggi, desain ini sering memiliki batasan ruang yang cukup ketat.

Aliran ultrasonik cairan biasanya menggunakan frekuensi ultrasonik 1 MHz. Ketepatan sistem berhubungan langsung dengan ketepatan pengukuran waktu penerbangan di atas dan di bawah. Oleh karena itu, FPGA umumnya digunakan untuk mengontrol urutan waktu pemancaran dan penerimaan pulsa. Selain itu, setiap kemungkinan penyimpangan dari keterlambatan jalur sinyal pemancaran dan penerimaan harus diperhatikan dengan serius.

Aspek penting lainnya adalah bahwa menerima rantai sinyal membutuhkan keuntungan yang tinggi. Keuntungan ini membutuhkan penyesuaian dinamis untuk beradaptasi dengan kondisi aliran dan ukuran pipa yang berbeda, dan rentang biasanya 60 dB atau lebih tinggi, sehingga jalur rantai sinyal penerimaan dengan kebisingan rendah dibutuhkan.

Sensor insentif dapat aktif / mati, atau generator gelombang. Generator gelombang biasanya meningkatkan biaya dan kompleksitas, namun pengguna dapat mengontrol sinyal output dengan lebih baik untuk mencapai desain flowmeter yang lebih akurat dan kuat.

Pengolahan sinyal membutuhkan banyak penyaringan dan analisis FFT untuk menentukan stempel waktu yang akurat untuk menerima sinyal, yang dapat dilakukan dengan menggunakan prosesor DSP yang juga mendukung protokol antarmuka yang dibutuhkan.