Детали продукта

Принципы промышленной ультразвуковой системы расходомеров:

Ультразвуковой расходомер - это объемный расходомер, используемый для измерения потока жидкости, газа или пара. Они часто используются в нефтегазовой, фармацевтической, пищевой и напитковой промышленности. расходомер измеряет расход с использованием времени полета или доплеровской технологии.

Расходомеры, использующие принцип времени полета, имеют одну или несколько пар датчиков. Измеряется время излучения ультразвука в обоих направлениях, что позволяет рассчитать расход. Эта технология обычно требует относительно чистой среды с количеством частиц менее 5%. Он может достигать точности более 1%.

При доплеровском методе ультразвуковые волны давления отражаются движущимися частицами в жидкости. Скорость этих частиц вызывает доплеровское смещение в эхо - сигнале, которое определяет поток. В практическом применении точность этого метода измерения обычно не превышает 3%.

Ультразвуковой расходомер включает в себя питание, возбуждение датчика, настройку сигнала, модульный ротор, процессор, дисплей, клавиатуру и различные варианты связи (например, от 4 мА до 20 мА, HART, RS - 485, беспроводной и т.д.).

Соображения и основные проблемы проектирования промышленных ультразвуковых расходомерных систем:

В этом руководстве по решениям основное внимание уделяется ультразвуковым расходомерам, основанным на принципе времени полета. Следующая сигнальная цепь лучше всего подходит для приложений, требующих более высокой производительности, особенно с несколькими парами датчиков. Помимо необходимости достижения высокой точности измерений, эти конструкции часто имеют довольно строгие пространственные ограничения.

Жидкие ультразвуковые расходомеры обычно используют ультразвуковую частоту 1 МГц. Точность системы напрямую связана с точностью измерения времени полета вверх и вниз по течению. Поэтому FPGA обычно используется для управления временными рядами эмиссионных и приемных импульсов. Кроме того, любые возможные отклонения от траектории задержки передачи и приема сигнала должны рассматриваться со всей серьезностью.

Другим важным аспектом является то, что приемная сигнальная цепь требует высокого усиления. Это усиление требует динамической регулировки, чтобы соответствовать различным условиям потока и размерам трубопровода, как правило, в диапазоне 60 дБ или выше, что требует низкошумного пути приемной сигнальной цепи.

Сенсорное возбуждение может быть открытым / выключенным или генератором формы волны. Волнообразные генераторы обычно увеличивают затраты и сложность, но пользователи могут лучше контролировать выходной сигнал и достигать более точной и твердой конструкции расходомера.

Обработка сигналов требует большого количества фильтров и FFT - анализа для определения точной временной метки для получения сигнала, что может быть сделано с помощью процессора DSP, который также поддерживает необходимые интерфейсные протоколы.