如何使用超聲波測量小流量液體？
各行各業(yè)越來越多的公司試圖轉(zhuǎn)向低流量解決方案。特別是化工和食品制藥市場，持續(xù)生產(chǎn)、減少浪費、減少停機時間和更高靈活性等趨勢備受關(guān)注。
這些行業(yè)中有大量適用于1英寸管徑或更大尺寸的液體超聲波流量計應(yīng)用，而且方案也很容易找到。但尋找更小管徑尺寸的解決方案明顯困難很多。傳統(tǒng)超聲波流量計適用多普勒效應(yīng)或傳輸時間測量。實際上，這些技術(shù)僅適用于大孔徑尺寸的應(yīng)用。
但是，用于流量低于1500 ml/min 甚至200 ml/min的超聲波流量計情況如何呢？
基于現(xiàn)實條件和技術(shù)復(fù)雜性，該特定流量區(qū)域不存在很多測量原理可選擇，特別是超聲波流量計。因此，巨大的挑戰(zhàn)是在超小直徑管中找到可以使用超聲波的解決方法。Bronkhorst與TNO（荷蘭應(yīng)用科學研究組織）密切合作，成功開發(fā)了創(chuàng)新的超聲波儀器。這項技術(shù)應(yīng)用于新型ES-FLOW™系列產(chǎn)品，用于測量液體體積流量，流量范圍從4到1500 ml/min，不受液體密度、溫度和粘度影響，精度為1% of rate ± 1 ml/min。
超聲波技術(shù)是如何工作的？
ES-FLOW™是一款基于超聲波技術(shù)的流量計。在內(nèi)徑為1.3mm，無障礙物或死區(qū)的不銹鋼直管中完成測量。傳感器管外表面分布著多個圓盤形的能量轉(zhuǎn)換器，其通過徑向振蕩產(chǎn)生超聲波。每個轉(zhuǎn)換器可以發(fā)送和接收，因此所有上行和下行組合都被記錄和處理。通過準確測量每個記錄之間的時間差（納秒級別），來計算流體速度和聲速。通過了解這些參數(shù)和準確的管路橫截面，ES-FLOW™能實現(xiàn)液體體積流量的測量。該流量計的特殊之處在于它能測量聲音的實際速度，意味著該技術(shù)不受流體特性影響，無需使用實際流體來進行校準。此外，聲速可以用作流量計中流體類型的指標。
使用ES-FLOW™超聲波流量計的四大原因：
- 傳感器適用多種液體
許多公司需要對工藝條件進行調(diào)整，會使用到各種液體，如添加劑或溶劑。由于ES-FLOW™技術(shù)不受流體特性影響，因此變換液體無需重新校準。也可以測量非導電液體，例如除鹽水。 - 易于清潔并降低堵塞風險
清洗過程常是非常耗時的。由于傳感器采用直管設(shè)計，無死區(qū)，降低顆粒堵塞儀器的幾率?？稍趲追昼妰?nèi)完成清潔，因此停機時間是很短的。 - 對振動干擾不敏感
因為不依賴于頻率或旋轉(zhuǎn)，超聲波測量對振動不敏感。無論流體為層流還是湍流，都不影響測量的效果。 - 集成PID控制器，快速響應(yīng)
在電路板上集成的PID控制器可用于控制閥或泵，基于響應(yīng)速度快，用戶能夠建立起一個完整、緊湊的控制回路。