Sut mae Mesuryddion Dŵr Ultrasonic yn Gweithio: Egwyddorion Craidd, Strwythur a Manteision
Mae mesuryddion dŵr uwchsonig yn ddyfeisiadau deallus sy'n galluogi mesur llif dŵr yn fanwl gywir trwy drosoli eiddo ffisegol allweddol: mae cyflymder tonnau ultrasonic mewn cyfrwng llifo yn gysylltiedig â chyflymder llif y cyfrwng. Gellir crynhoi eu hegwyddor gweithredu craidd fel "gwahaniaeth amser lluosogi tonnau ultrasonic / mesur gwahaniaeth amlder." Isod mae dadansoddiad manwl o'u strwythur, eu rhesymeg gweithio, a'r camau allweddol:
Mae mesurydd dŵr ultrasonic yn cynnwys 4 cydran fewnol allweddol sy'n gweithio gyda'i gilydd i ffurfio system fesur gyflawn:
Transducers 1.Ultrasonic
Wedi'i osod yn nodweddiadol mewn parau (2 uned), un i fyny'r afon ac un i lawr yr afon o'r sianel llif dŵr. Mae'r trawsddygiaduron hyn yn cyflawni rolau deuol: trosglwyddo a derbyn tonnau ultrasonic. Pan fyddant yn llawn egni, maent yn trosi ynni trydanol yn donnau ultrasonic (i'w drosglwyddo); wrth dderbyn tonnau ultrasonic, maent yn trosi'r tonnau yn ôl yn signalau trydanol (ar gyfer allbwn).
Sianel Llif 2.Water
Wedi'i ddylunio gyda nodweddion arbennig (ee, piblinellau syth, strwythurau llywio llif) i sicrhau llif dŵr sefydlog, unffurf trwy'r ardal fesur rhwng y trawsddygiaduron. Mae hyn yn lleihau effaith llif cythryblus ar gywirdeb mesur.
Uned Prosesu 3.Signal
Mae'n derbyn allbwn y signalau trydanol gan y ddau drosglwyddydd, yn cyfrifo'r "gwahaniaeth amser" neu'r "gwahaniaeth amlder" o luosogi tonnau ultrasonic, ac yn trosi'r gwahaniaeth hwn yn gyflymder llif dŵr.
Uned Cyfrifo ac Arddangos 4.Data
Gan ddefnyddio'r cyflymder llif dŵr ac arwynebedd trawstoriadol sefydlog y biblinell, mae'n cyfrifo cyfradd llif syth a chyfradd llif gronnus trwy fformiwla bwrpasol. Mae'r gwerthoedd hyn yn cael eu harddangos ar sgrin (ee, LCD). Yn ogystal, mae'r uned hon yn cefnogi storio data a throsglwyddo o bell (ee, ymarferoldeb AMR / AMI ar gyfer rheoli dŵr craff).
II. Egwyddor Allweddol: Trosoledd y Cysylltiad Rhwng Cyflymder Uwchsonig a Chyflymder Llif
Pan fydd tonnau ultrasonic yn teithio trwy ddŵr, mae cyfeiriad llif dŵr yn effeithio ar eu cyflymder:
Lluosogi i lawr yr afon: Mae llif y dŵr yn "hybu" y tonnau ultrasonic, gan gynyddu eu cyflymder lluosogi.
Lluosogi i fyny'r afon: Mae llif y dŵr yn "gwrthsefyll" y tonnau ultrasonic, gan arafu eu cyflymder lluosogi.
Mae'r gwahaniaeth cyflymder hwn yn amlygu'n uniongyrchol fel "gwahaniaeth amser lluosogi" neu "wahaniaeth amlder." Mae'r mesurydd dŵr yn casglu cyflymder llif dŵr trwy fesur y gwahaniaeth hwn, yna'n cyfrifo'r gyfradd llif dŵr gwirioneddol.
Yn seiliedig ar y paramedr mesuredig, mae technolegau prif ffrwd yn perthyn i ddau gategori, a'r "dull gwahaniaeth-amser" yw'r un a ddefnyddir amlaf:
1. Amser-Dull Gwahaniaeth (Technoleg Mwyaf Prif Ffrwd)
Dyma'r egwyddor fwyaf cyffredin mewn mesuryddion dŵr ultrasonic modern. Ei graidd yw mesur y gwahaniaeth rhwng yr "amser a gymerir i donnau ultrasonic deithio i lawr yr afon" a'r "amser a gymerir i deithio i fyny'r afon." Mae'r broses fel a ganlyn:
Cam 1: Trosglwyddo ac Amseru i Lawr yr Afon
Mae'r transducer i fyny'r afon (T1) yn allyrru tonnau ultrasonic i'r transducer i lawr yr afon (T2). Gan fod cyfeiriad y tonnau yn cyd-fynd â llif y dŵr, mae'r cyflymder lluosogi=cyflymder tonnau ultrasonic mewn dŵr llonydd (C, gwerth sefydlog o tua 1450 m/s) + cyflymder llif dŵr (V).
Gadewch i L=y pellter llinell syth- rhwng y ddau drawsddygiadur, a S=y llwybr acwstig (pellter lluosogi gwirioneddol y tonnau ultrasonic, gwerth sefydlog a bennir gan strwythur y biblinell). Mae'r amser lluosogi i lawr yr afon yn cael ei gyfrifo fel:
T12 = S / (C + V)
Cam 2: Trosglwyddo ac Amseru i Fyny'r Afon
Mae'r system yn newid i'r transducer i lawr yr afon (T2), sy'n allyrru tonnau ultrasonic i'r transducer i fyny'r afon (T1). Nawr, mae cyfeiriad y tonnau yn gwrthwynebu llif y dŵr, felly mae'r cyflymder lluosogi=C - V. Yr amser lluosogi i fyny'r afon yw:
T21 = S / (C - V)
Cam 3: Cyfrifo Cyflymder Llif Dŵr
Mae'r uned prosesu signal yn cyfrifo'r gwahaniaeth amser ΔT=T21 - T12. Trwy amnewid T12 a T21 yn yr hafaliad hwn a symleiddio (i ddileu'r gwerth sefydlog C), mae'r cyflymder llif dŵr (V) yn deillio:
V = [S × ΔT] / [2 × T12 × T21]
Cam 4: Cyfrifo Cyfradd Llif
Gyda chyflymder llif y dŵr (V) yn hysbys, a chan ddefnyddio arwynebedd trawsdoriadol croes sefydlog piblinell y mesurydd (A, wedi'i bennu gan ddiamedr y bibell, e.e., DN15, DN20), cyfrifir y gyfradd llif syth (Q) gan ddefnyddio'r fformiwla "cyfradd llif=cyflymder × traws-ardal adrannol":
Q = V × A
Cyfradd llif cronnus yw'r rhan annatod o gyfradd llif ar unwaith dros amser (hy, cyfanswm cyfaint y dŵr a ddefnyddir dros gyfnod).
2. Amlder-Dull Shift (Technoleg Ategol)
Yn debyg o ran rhesymeg i'r dull gwahaniaeth amser, ond mae'n mesur y "gwahaniaeth amlder rhwng lluosogi tonnau ultrasonic i lawr yr afon ac i fyny'r afon":
Mae tonnau uwchsonig yn donnau mecanyddol ag amledd sefydlog. Wrth deithio i lawr yr afon, mae'r llif dŵr yn "cywasgu" y tonnau, gan gynyddu'r amlder a dderbynnir gan y transducer i lawr yr afon (effaith Doppler). Wrth deithio i fyny'r afon, mae'r tonnau'n "ymestyn," gan leihau'r amlder a dderbynnir.
Mae'r uned brosesu signal yn cyfrifo'r gwahaniaeth amledd ΔF=F1 (amledd derbyn i lawr yr afon) - F2 (amledd derbyn i fyny'r afon). Mae'r gwahaniaeth hwn yn gymesur â chyflymder llif y dŵr (V), gan ganiatáu i'r mesurydd gasglu V a chyfrifo cyfradd llif.
Mae'r dull shifft amledd yn fwy sensitif i gynnwrf llif ac mae ganddo gywirdeb ychydig yn is na'r dull gwahaniaeth amser. Fe'i defnyddir yn bennaf mewn senarios diwydiannol gyda diamedrau pibellau mawr a chyflymder llif uchel.
III. Manteision: Pam Mae Mesuryddion Dŵr Ultrasonic yn Disodli Mesuryddion Mecanyddol Traddodiadol
O'u cymharu â mesuryddion dŵr mecanyddol traddodiadol (ee, math o geiliog, math o dyrbin), mae modelau ultrasonic yn cynnig manteision amlwg, wedi'u gyrru gan eu hegwyddor gweithio unigryw:
Dim Gwisgo Mecanyddol: Heb rannau symudol (ee, gerau, impellers), mae mesur yn dibynnu ar donnau ultrasonic yn unig. Mae hyn yn ymestyn eu bywyd gwasanaeth i 10-15 mlynedd-2-3 gwaith yn hirach na mesuryddion mecanyddol.
Cywirdeb Mesur Uchel: Gallant fesur cyfraddau llif isel yn union (ee dŵr yn diferu) heb fawr o wallau (fel arfer yn cwrdd â safonau ISO 4064 Dosbarth 1 neu Ddosbarth 2), gan ddileu'r mater o "lifoedd bach anfesuredig."
Gallu Gwrth-ymyrraeth Cryf: Heb ei effeithio gan amhureddau dŵr (ee, gwaddod, rhwd), nid oes angen eu glanhau'n rheolaidd. Mae rhai modelau yn cefnogi gosodiad llorweddol/fertigol, gan addasu i amgylcheddau piblinellau cymhleth.
Cydnawsedd Ymarferoldeb Clyfar: Wedi'i integreiddio'n hawdd â nodweddion fel iawndal tymheredd (cywiro mân effeithiau tymheredd dŵr ar gyflymder uwchsonig), darllen mesurydd o bell (AMR/AMI), a rheolaeth ragdaledig-yn cyd-fynd ag anghenion systemau rheoli dŵr clyfar.
Casgliad
Rhesymeg graidd mesuryddion dŵr ultrasonic yw "casgliad cyflymder llif dŵr o wahaniaethau lluosogi ultrasonic, yna cyfrifo cyfradd llif o gyflymder." Yn y bôn, maent yn trosi "cyfradd llif uniongyrchol anfesuradwy" yn "wahaniaethau amser mesuradwy / gwahaniaethau amlder." Gyda'u dyluniad rhydd o draul, cywirdeb uchel, a galluoedd craff, mae mesuryddion dŵr ultrasonic wedi dod yn ddewis prif ffrwd ar gyfer uwchraddio mesuryddion dŵr byd-eang, a ddefnyddir yn eang mewn adeiladau preswyl, eiddo masnachol a chyfleusterau diwydiannol.
Mae gan Zhisheng Water Meter brofiad helaeth mewn cynhyrchu mesuryddion dŵr ultrasonic a gweithgynhyrchu prif fyrddau, ac mae'n ddarparwr byd-eang o atebion mesurydd dŵr smart. Dyma'r dewis gorau ar gyfer offer caledwedd mesurydd dŵr smart a datrysiadau meddalwedd mesurydd dŵr smart.
WhatsApp: +8615330027467
E-bost Cyswllt: shawndu@winmegameter.com