1. Principe de fonctionnement dedébitmètre à ultrasons
Le débitmètre à ultrasons est composé de trois parties : un transducteur à ultrasons, un circuit électronique et un système d'affichage et d'accumulation du débit. Le transducteur de transmission d'ultrasons convertit l'énergie électrique en énergie ultrasonore et la transmet au fluide à mesurer. L'onde ultrasonore est transmise à travers le fluide au récepteur. Le signal ultrasonore reçu par le récepteur permet de détecter le débit du fluide. Le circuit est amplifié et converti en un signal électrique représentant le débit et fourni à l'affichage et au totalisateur pour l'affichage et la totalisation. De cette manière, la détection et l'affichage du débit sont réalisés. Les transducteurs piézoélectriques sont couramment utilisés dans les débitmètres à ultrasons. Il utilise l'effet piézoélectrique des matériaux piézoélectriques et utilise un circuit de transmission approprié pour ajouter de l'énergie électrique à l'élément piézoélectrique du transducteur de transmission afin de générer des vibrations ultrasonores. Les ondes ultrasonores se propagent dans le fluide sous un certain angle, puis sont reçues par le transducteur récepteur et converties en énergie électrique par l'élément piézoélectrique pour la détection. Le transducteur émetteur utilise l'effet piézoélectrique inverse de l'élément piézoélectrique, tandis que le transducteur récepteur utilise l'effet piézoélectrique.
Débitmètres à ultrasonssont classés selon le principe de mesure : méthode de différence de vitesse de propagation, méthode d'effet Doppler, méthode de décalage de faisceau, méthode de corrélation, méthode de bruit, etc. Parce que la méthode de différence de vitesse de propagation surmonte l'erreur causée par le changement de l'onde sonore avec la température du fluide et a une grande précision, elle est largement utilisée. La méthode de différence de vitesse de propagation est divisée en : méthode Z (méthode de transmission), méthode V (méthode de réflexion), méthode X (méthode croisée) et ainsi de suite.
Selon la méthode d'installation, il existe : type de pince externe, type enfichable, type de segment de tuyau et portable. Les débitmètres à ultrasons portables sont principalement utilisés pour étalonner d'autres débitmètres installés.
2. Avantages du débitmètre à ultrasons
(1) Le débitmètre à ultrasons est un instrument de mesure sans contact, qui peut être utilisé pour mesurer le débit de fluides et de gros diamètres de tuyaux qui ne sont pas faciles à contacter et à observer. Il ne modifie pas l'état d'écoulement du fluide, ne produit pas de perte de pression et est facile à installer.
(2) Il peut mesurer le débit de milieux fortement corrosifs et non conducteurs.
(3) Le débitmètre à ultrasons a une large plage de mesure, et la plage de mesure est de 2 cm à 6,5 m.
(4) Débitmètre à ultrasonspeut mesurer le débit de divers liquides et eaux usées.
(5) Le débit volumique mesuré par le débitmètre à ultrasons n'est pas affecté par la température, la pression, la viscosité, la densité et d'autres paramètres thermophysiques du fluide mesuré. Il peut être transformé en formes fixes et portables.
(6) Les débitmètres à ultrasons enfichables et à pince peuvent être installés et entretenus sans arrêter la production sans couper le pipeline de traitement.
(7) Le coût est relativement faible.
3. Inconvénients du débitmètre à ultrasons
(1) La plage de mesure de température du débitmètre à ultrasons n'est pas élevée et ne peut généralement mesurer que le fluide dont la température est inférieure à 200 ℃.
(2) Faible capacité anti-interférence. Il est sensible aux interférences de bulles, d'encrassement, de pompes et d'autres sources sonores mélangées à du bruit ultrasonore, ce qui affecte la précision de la mesure.
(3) La section de tuyau droite a des exigences strictes, qui sont le premier 10D, le 5D arrière et la distance de la pompe 30D (D est le diamètre intérieur du tuyau). Sinon, la dispersion est mauvaise et la précision de mesure est mauvaise.
(4) L'incertitude de l'installation entraînera des erreurs importantes dans la mesure du débit.
(5) L'échelle de la canalisation de mesure affectera sérieusement la précision de la mesure et entraînera des erreurs de mesure importantes. Même lorsqu'il est sévère, le compteur n'a pas d'affichage de débit.
(6) Le niveau de fiabilité et de précision n'est pas élevé (généralement 1,5 à 2,5 degrés) et la répétabilité est mauvaise. Les débitmètres à ultrasons déterminent le débit en mesurant la vitesse du fluide et en la multipliant par la section transversale de la canalisation. Le débitmètre ne peut pas mesurer directement le diamètre intérieur et la rondeur du tuyau, et ne peut estimer la section transversale qu'en fonction du cercle standard en fonction du diamètre extérieur et de l'épaisseur de paroi. L'incertitude causée par cela a dépassé 1%, donc la précision est limitée.
(7) Durée de vie courte (la précision générale ne peut être garantie que pendant 2 ans).
(8) La précision du débitmètre à ultrasons est inférieure à celle du débitmètre électromagnétique (le débitmètre à ultrasons est généralement de 1% et le débitmètre électromagnétique est généralement de 0,5%).
(9) Il existe de nombreux facteurs incertains qui affectent la précision du débitmètre à ultrasons (tels que si le tuyau droit est suffisant, l'état d'écoulement de l'eau dans le tuyau, l'encrassement de la paroi du tuyau, les bulles d'air, les changements de température, le bruit, l'homme facteurs, etc.).
(10) Débitmètres à ultrasonsont des exigences très strictes pour les pipelines, et il ne devrait y avoir aucun bruit anormal, sinon cela affectera considérablement l'erreur de mesure.