초음파 흐름 측정은 고주파 음파를 사용하여 유체 흐름 속도를 결정하는 정교한 접근 방식을 나타냅니다.이 침해적이지 않은 기술은 물과 폐수 처리 등 다양한 산업에서 널리 채택되었습니다.이 기술은 두 가지 주요 원칙에 따라 작동합니다.청정 액체의 이물질 시간 측정 및 입자 또는 거품을 포함하는 액체의 도플러 효과현대 초음파 흐름 미터는 ± 0.5%까지의 정확도를 달성하고 양방향 측정, 온도 보상 및 디지털 통신 프로토콜과 같은 기능을 제공합니다.압력 하락 또는 기계적 마모 없이 흐름을 측정 할 수 있는 능력은 최소한의 유지 보수와 높은 신뢰성을 필요로 하는 애플리케이션에 이상적입니다초음속 흐름 미터의 세계 시장은 정확도 측정, 프로세스 최적화 및 국제 표준의 준수에 대한 요구가 증가함에 따라 계속 확대됩니다.
초음파 흐름 측정 기술은 두 가지 다른 원칙에 따라 작동합니다. 이산 시간 및 도플러 효과.운행 시간 초음파 흐름 미터흐름 방향과 반대 방향으로 이동하는 초음파 펄스 사이의 시간 차이를 측정합니다. 유체가 파이프를 통해 흐르면,하류 펄스는 액체의 속도 때문에 상류 펄스보다 더 빨리 이동합니다.시간차 (Δt) 는 흐름 속도에 직접 비례하며, V ∼ Δt라는 관계를 따릅니다. 이 방법은 높은 정확도를 (±0.0) 제공합니다.5%에서 ± 1%의 판독) 이고 깨끗한물, 화학물질, 기름과 같은 균일한 액체입니다.
도플러 초음파 흐름계도플러 효과를 이용합니다. 소음파가 거품, 입자, 또는 액체에서의 불연속성으로부터 반사되는 현상입니다.반사되는 파동의 주파수 이동은 유체의 움직임에 비례한 흐름 속도를 나타냅니다도플러 센서는 중간 정확도를 달성합니다 (읽기의 ± 1% ~ ± 5%) 그리고 더러운 액체, 매물, 폐수 및 공기 또는 거품이 들어있는 액체에 적합합니다.두 기술 모두 송신기 및 수신기 역할을 하는 변환기를 사용합니다., 클램핑 설치에 대한 파이프 외부에 장착되거나 인라인 모델의 파이프 벽에 통합됩니다.
초음파 흐름 측정 기술은 다양한 산업 분야에서 중요한 측정 요구를 해결합니다.물 및 폐수 처리 산업, 이 센서는 파이프 라인 운영을 방해하지 않고 원수 입수, 처리 된 물 분배 및 하수 흐름을 모니터링합니다.그들의 비 침입적인 설계는 절단 또는 프로세스 종료없이 기존 파이프에 설치 할 수 있습니다.시립 물 시스템과 환경 모니터링 애플리케이션에 적합합니다.
The석유 및 가스 산업파이프 라인 모니터링, 탄화수소의 보관 전송, 원유 및 정제 제품의 측정에 초음파 흐름 미터를 사용합니다. 높은 온도와 압력을 처리 할 수있는 능력,티타늄과 하스텔로이 같은 부식 저항성 물질과 결합하여 까다로운 환경에서 안정적인 작동을 보장합니다.
화학 및 석유화학 공장초음파 흐름 미터를 사용하여 정밀 한 팩을 배치하고, 원자로 공급 제어 및 부식 화학 물질의 모니터링을 수행합니다.접촉 없는 측정은 오염 위험을 제거하고 산과 용매와 같은 공격적인 매체의 정확한 투여를 보장합니다..
식품 및 의약품 산업위생용 초음파 흐름 미터 (CIP) 호환성음료 생산 및 의약품 제조에서 요리법 일관성을 유지하면서 살균성 가공을 보장합니다.추가적인 응용 프로그램은HVAC 시스템에너지 최적화발전소냉각수 모니터링을 위해,광산업가습기 환경에서의 매립물 흐름을 측정하기 위해서입니다.
초음파 흐름 측정은 전통적인 흐름 측정 기술에 비해 상당한 이점을 제공합니다.침입이 없는 설비파이프 변경이나 프로세스 중단없이 클램프에 장착 할 수 있습니다.이 기능은 설치 비용을 줄이고 인라인 장치와 관련된 누출이나 오염의 위험을 제거합니다..
이 센서는높은 정확성(전환 시간 모델의 경우 ±0.5% ~ ±1%) 및우수한 반복성, 측정 정확성이 중요한 보관 전송 응용 프로그램에 적합합니다.넓은 턴다운 비율(최고 100:1) 는 여러 기기를 사용하지 않고 다양한 흐름 조건에서 정확한 측정이 가능합니다.
초음파 흐름 미터의 특징움직이는 부품이 없습니다., 기계적 흐름계와 비교하여 최소한의 유지 보수 요구 사항과 긴 서비스 수명을 초래합니다.유체 특성에 영향을 받지 않습니다.밀도, 점도, 온도 및 압력 변화와 같은, 동적인 공정 조건에서 안정적인 측정을 제공합니다.
The양방향 측정 능력전향 및 역류의 모니터링을 허용하고,디지털 통신 프로토콜(HART, PROFIBUS, Modbus) 는 실시간 모니터링과 데이터 분석을 위해 제어 시스템과 IoT 플랫폼과 원활한 통합을 가능하게합니다.
초음파 흐름 측정의 성공적인 구현은 설치 요구 사항에 신중한 주의를 요구합니다.유체는 유도력이 있어야 합니다.운송 시간 측정에 사용되며, 도플러 모델은 유체에 충분한 반사기를 필요로 합니다. 설치 장소는 완전히 개발 된 흐름 프로필을 보장해야합니다.직류 전류의 파이프 지름은 최소 10개, 인라인 미터의 경우 지름은 최소 5개.
적절한토착이 중요합니다.전기 소음 간섭을 피하기 위해 4mm2 이상의 지상 케이블을 사용하는 것이 좋습니다. 흐름 측정기는 흡수 쪽이 아닌 펌프의 추진 쪽에 설치되어야합니다.그리고 상향 흐름의 수직 설치는 공기 포착을 방지하는 것이 좋습니다.들어간 공기 또는 가스 거품과 함께 응용 프로그램에서는 초음파 흐름 미터가 공정 유체와 들어간 공기를 구별 할 수 없기 때문에 특별한 주의가 필요합니다.
선택은 고려해야 합니다파이프 크기와 재료,유체의 특성(온도, 압력, 전도성)정확성 요구 사항, 그리고출력 신호 유형(애날로그, 디지털, 무선) 최적의 성능과 기존 제어 시스템과의 호환성을 보장합니다.
초음파 흐름 측정 기술은 몇 가지 중요한 발전과 함께 계속 발전하고 있습니다.IIoT 통합WirelessHART와 LoRaWAN 같은 프로토콜을 통해 무선 통신을 가능하게 하며, 예측 유지 및 프로세스 최적화를 위한 실시간 모니터링과 클라우드 기반 분석을 촉진합니다.
스마트 센서임베디드 마이크로프로세서와 함께 첨단 진단, 자율 계정 기능, 예측 유지보수 기능을 제공하여 정지 시간 및 유지보수 비용을 줄입니다.이 지능형 장치들은 이상 현상을 감지할 수 있습니다., 잠재적 고장을 예측하고 프로세스 조건에 따라 측정 매개 변수를 자동으로 조정합니다.
소형화MEMS 기술을 통해 공간 제한된 애플리케이션과 휴대용 흐름 측정 장치에 적합한 컴팩트하고 에너지 효율적인 센서를 생산합니다.배터리 수명과 무선 연결을 확장 한 휴대용 초음파 흐름 미터는 일시적인 설치와 현장 문제 해결에 유연성을 제공합니다..
다변수 측정이 기능들은 단일 센서들이 흐름, 온도, 압력을 동시에 측정할 수 있게 해 시스템 복잡성과 설치 비용을 줄일 수 있습니다.첨단 신호 처리 알고리즘은 까다로운 조건에서 정확도를 향상시킵니다.인공지능 진단기술은 고장이 발생하기 전에 코팅의 축적이나 성능 저하를 감지합니다.
이러한 기술과 산업 4.0 생태계의 융합은 자동화되고 지속 가능한 산업 운영에 초음파 흐름 측정을 더욱 통합 할 것입니다.스마트 제조 및 프로세스 최적화 이니셔티브에서 그들의 역할을 강화합니다..
담당자: Ms. Caroline Chan
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