Meter aliran gas ultrasonik -apakah meter aliran ultrasonikperanti yang paling biasa digunakan dalam saluran paip gas - ialah meter aliran yang dipasang pada saluran paip yang membawa gas mengalir dan mengukur aliran gas menggunakan prinsip ultrasound. Satu-pengukur aliran gas ultrasonik saluran ialah peranti yang dilengkapi dengan hanya satu saluran; meter aliran gas ultrasonik berbilang-saluran mempunyai dua atau lebih saluran. Prinsip asas meter aliran gas ultrasonik untuk mengukur halaju aliran adalah untuk mengira parameter teras cecair gas, seperti halaju, kadar aliran, dan ketumpatan, dengan mengukur masa perambatan gelombang ultrasound dalam medium gas.
Analisis prinsip kerja masa-perbezaan pengukuran aliran gas ultrasonik
Kaedah{0}}perbezaan masa untuk pengukuran aliran gas ultrasonik - prinsip yang sering dirujuk dalamDefinisi Ultrasonik Flow Meter- menentukan purata halaju gas di sepanjang saluran bunyi dengan menggunakan perbezaan masa perambatan antara dua isyarat ultrasonik yang merambat dalam arah yang sama dan dalam arah yang bertentangan. Apabila ultrasound merambat dalam medium gas yang mengalir, kelajuannya berubah mengikut halaju gas. Khususnya, kelajuan perambatan ultrasound berubah dalam arah yang sama seperti halaju gas: apabila halaju gas meningkat, kelajuan ultrasound yang merambat ke arah yang sama juga meningkat; sebaliknya, jika halaju gas meningkat dalam arah yang bertentangan dengan perambatan ultrasound, kelajuan ultrasound akan berkurangan dengan sewajarnya.
Struktur Asas Penderia Aliran Paip Ultrasonik
Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.1 - tipikalGambarajah Skema Meter Aliran Ultrasonik- dua transduser ultrasonik (dirujuk sebagai probe atau transduser) yang mampu menghantar dan menerima denyutan ultrasonik dibenamkan pada satu atau kedua-dua belah paip. Laluan sebenar isyarat ultrasonik antara dua transduser dipanggil saluran bunyi, oleh itu sepasang transduser membentuk satu saluran bunyi. Transduser dipisahkan daripada medium bendalir oleh bunyi-membran lutsinar atau bahagian dinding saluran akustik. Dalam satu-saluranmeter aliran ultrasonik, pandu gelombang antara dua transduser ultrasonik bersilang dengan paksi peralatan.
Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.1, diameter paip ialah D, dan panjang garisan-lurus antara muka hujung dua transduser A dan B yang tertanam pada kedua-dua belah paip ialah panjang saluran L (juga dipanggil laluan bunyi L). Hubungannya dengan diameter D adalah seperti berikut:
Dalam formula: Φ ialah sudut kecondongan saluran bunyi, iaitu sudut antara saluran bunyi dan paksi paip. Sudut kecondongan saluran bunyi juga merupakan sudut kejadian gelombang ultrasound.
Sudut kejadian - sering dibincangkan dalamStruktur Meter Aliran Ultrasonikserta dalamGambarajah Blok Meter Aliran Ultrasonik- dipengaruhi oleh kedua-dua halaju bunyi dalam bendalir dan halaju bunyi dalam baji akustik dan bahan dinding paip. Walau bagaimanapun, perubahan halaju bunyi dengan suhu biasanya lebih kecil untuk bahan pepejal berbanding dengan bahan gas. Apabila perubahan suhu adalah kecil, pengaruh baji akustik dan bahan dinding paip pada ketepatan pengukuran boleh diabaikan; bagaimanapun, apabila julat perubahan suhu adalah besar, pembetulan mesti dibuat untuk perubahan ketara dalam halaju bunyi dalam baji akustik dan bahan dinding paip.
Transduser dengan sudut kejadian 30 darjah mempunyai pemancaran yang tinggi, kehilangan tenaga yang rendah dan voltan pengujaan yang rendah, menjadikannya sesuai untuk meter aliran ultrasonik pegang tangan di mana kuasa AC menyusahkan. Transduser dengan sudut kejadian 45 darjah mempunyai transmisi yang lebih rendah, tetapi saiz kristal transduser boleh ditingkatkan untuk menaikkan voltan pengujaan, menjadikannya sesuai untuk meter aliran ultrasonik pegun atau yang boleh menggunakan kuasa AC.
