Ultrasonic Flow Meter คืออะไร

เครื่องวัดการไหลแบบอุลตร้าโซนิคสองประเภท Doppler และ Transit-Time แต่ละฟังก์ชันโดยใช้เทคโนโลยีที่แตกต่างกันสองแบบ เครื่องวัดการไหลแบบอัลตร้าโซนิคของ Doppler ต้องมีอนุภาคหรือฟองอากาศเพื่อสะท้อนสัญญาณอัลตราโซนิก ต้องคํานึงถึงขีดจํากัดล่างสําหรับความเข้มข้นและขนาดของของแข็งหรือฟองอากาศ และของเหลวต้องไหลในอัตราที่สูงพอที่จะทําให้ของแข็งแขวนลอยได้

เมื่อส่งพัลส์อัลตราโซนิกหรือลำแสงไปยังท่อที่มีของเหลวไหลอย่างไม่ต่อเนื่อง การสะท้อนกลับของพวกมันจะเกิดการเปลี่ยนแปลงความถี่ที่สัมพันธ์โดยตรงกับอัตราการไหลของของเหลว ด้วยเหตุนี้ เครื่องวัดอัตราการไหลแบบดอปเพลอร์อัลตราโซนิกจึงคำนวณอัตราการไหลของของเหลวจากความเร็วของความไม่ต่อเนื่องมากกว่าจากความเร็วของของเหลวเอง

หลักการทำงานของ Ultrasonic Flow meter

หลักการทำงานของการวัดความถี่ด้วย Doppler Effect ใช้การเปลี่ยนแปลงของความถี่สัญญาณอัลตราโซนิกเมื่อมีการสะท้อนกลับจากอนุภาคที่ลอยอยู่หรือฟองก๊าซที่เคลื่อนที่ได้ วิธีการนี้ใช้ปรากฏการณ์ทางฟิสิกส์ของคลื่นเสียงที่เปลี่ยนความถี่เมื่อสะท้อนจากวัตถุที่เคลื่อนที่ในของเหลวที่ไหลผ่าน คลื่นอัลตราโซนิกจะถูกส่งผ่านท่อที่มีของเหลวไหลผ่าน และความไม่ต่อเนื่องจะสะท้อนคลื่นเหล่านี้กลับมาด้วยความถี่ที่เปลี่ยนแปลงเล็กน้อย ซึ่งสัมพันธ์โดยตรงกับอัตราการไหลของของเหลว ตามเทคโนโลยีในปัจจุบัน ของเหลวที่วัดจะต้องมีอนุภาคแขวนลอยหรือฟองอากาศอย่างน้อย 100 ส่วนต่อล้านส่วน (PPM) และมีขนาดไม่น้อยกว่า 100 ไมครอน

เครื่องวัดการไหลแบบอัลตราโซนิกด้วยเทคนิค Doppler ทำงานตามหลักการของ Doppler Effect ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่ความถี่ของคลื่นเสียงเปลี่ยนแปลงไป เมื่อใช้กับเครื่องวัดการไหลแบบอัลตราโซนิก ความถี่ของสัญญาณอัลตราโซนิกจะเปลี่ยนแปลงตาม Doppler Effect โดยเป็นสัดส่วนกับอัตราการไหลของของเหลวที่สะท้อนกลับจากอนุภาคที่ลอยอยู่หรือฟองอากาศในของเหลวนั้น

เครื่องวัดการไหลแบบ Doppler ประกอบด้วยเครื่องส่งสัญญาณ, ตัวบ่งชี้, Totalizer และตัวแปลงสัญญาณ ผู้ใช้จะเลือกการตั้งค่าที่เหมาะสมตามการใช้งาน โดยพิจารณาจากลักษณะของเหลว, ขนาดและความเข้มข้นของของแข็งหรือฟองอากาศ, ขนาดของท่อ และวัสดุภายในท่อ โดยทั่วไปเกณฑ์สัญญาณของเครื่องส่งสัญญาณจะถูกปรับเพื่อลดสัญญาณรบกวนทั้งทางกลและทางไฟฟ้า

เครื่องวัดการไหลแบบอัลตร้าโซนิคที่หนีบติดท่อเป็นหนึ่งในเครื่องมือวัดการไหลที่รุกรานน้อยที่สุด ติดตั้งง่ายที่ด้านนอกของท่อและมีทั้งรุ่นเซ็นเซอร์เดี่ยวและคู่ให้เลือก สำหรับรุ่นเซ็นเซอร์เดี่ยวนั้น คริสตัลที่ใช้สำหรับการส่งและรับสัญญาณจะถูกติดตั้งในตัวเซ็นเซอร์เดียวกันและยึดติดที่จุดเดียวบนพื้นผิวของท่อ

เครื่องวัดการไหลแบบอุลตร้าโซนิคที่ใช้หนีบท่อมีสองประเภท: ตัวแยกสำหรับเซ็นเซอร์ตัวส่งและตัวรับ ไม่ว่าจะเป็นรุ่นคู่หรือรุ่นเดี่ยว พวกมันสามารถใช้งานได้เฉพาะกับท่อบางชนิดเท่านั้น และจะไม่สามารถใช้งานได้หากท่อมีการเรียงรายหรือมีการหุ้มฉนวน

มิเตอร์วัดอัตราการไหลแบบพกพามีให้เลือกหลายขนาด ตั้งแต่ขนาดเล็กเท่าเครื่องคิดเลขไปจนถึงขนาดใหญ่เท่าแล็ปท็อปหรือคอมพิวเตอร์โน้ตบุ๊ก อุปกรณ์เหล่านี้มีแบตเตอรี่ในตัวที่สามารถชาร์จไฟได้หรือใช้งานผ่านปลั๊กไฟ AC และสามารถเชื่อมต่อกับเต้ารับไฟฟ้าได้ทุกประเภท ข้อมูลที่วัดได้จะถูกแสดงผลเป็นกราฟหรือตาราง ซึ่งสามารถถ่ายโอนข้อมูลไปยังคอมพิวเตอร์อื่นๆได้อย่างสะดวกสบาย

เซนเซอร์ของเครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิกพกพาเชื่อมต่อกับสายไฟที่ยึดกับท่อโดยการขันสกรูหรือใช้แม่เหล็ก เพื่อให้เครื่องวัดทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทรานสดิวเซอร์จะถูกติดตั้งในตำแหน่งที่กำหนดแยกกัน และเช่นเดียวกับเครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิกทั่วไป สัญญาณจะถูกส่งผ่านสายไฟเข้าสู่ท่อเพื่อวัดอัตราการไหลของของเหลว