Các cảm biến dòng chảy siêu âm đại diện cho các giải pháp thiết bị tiên tiến để đo tốc độ dòng chảy chất lỏng bằng công nghệ sóng siêu âm.Các thiết bị này đã được áp dụng rộng rãi trên các ngành công nghiệp bao gồm dầu khí, xử lý hóa chất, xử lý nước, dược phẩm, thực phẩm và đồ uống.5% đến ± 1% đọc và cung cấp khả năng đo không xâm lấn, loại bỏ nhu cầu sửa đổi đường ống.Khả năng đo lưu lượng mà không tiếp xúc trực tiếp với chất lỏng làm cho chúng lý tưởng cho các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác cao và bảo trì tối thiểuThị trường toàn cầu cho các cảm biến dòng chảy siêu âm tiếp tục mở rộng, được thúc đẩy bởi nhu cầu ngày càng tăng về tối ưu hóa quy trình, quản lý năng lượng và tuân thủ các tiêu chuẩn môi trường.
Các cảm biến dòng chảy siêu âm hoạt động dựa trên nguyên tắc chênh lệch thời gian quá cảnh, trong đó sóng siêu âm lan truyền qua chất lỏng chảy.Bộ cảm biến bao gồm các bộ chuyển đổi phát ra xung siêu âm cả hạ lưu và thượng lưuKhi chất lỏng chảy qua ống, xung siêu âm đi cùng dòng chảy (dưới dòng) đi nhanh hơn xung đi ngược dòng chảy (dưới dòng).Sự khác biệt thời gian (Δt) giữa các xung này là tỷ lệ trực tiếp với vận tốc chất lỏngPhương pháp này, được gọi là nguyên tắc thời gian bay, cung cấp các phép đo rất chính xác mà không cần tiếp xúc với chất lỏng.cảm biến dòng chảy siêu âm có thể sử dụng phương pháp hiệu ứng Doppler, đo độ thay đổi tần số của sóng siêu âm phản xạ từ các hạt hoặc bong bóng trong chất lỏng.hoặc các ứng dụng nước thải nơi có các hạt treo .
Các cảm biến dòng chảy siêu âm phục vụ nhu cầu đo lường quan trọng trong các lĩnh vực công nghiệp khác nhau.ngành dầu khí, các cảm biến này được sử dụng để chuyển giao lưu trữ dầu thô, khí tự nhiên và các sản phẩm tinh chế, cung cấp các phép đo chính xác cao cần thiết cho các ứng dụng đo lường tài chính.Thiết kế không xâm lấn của chúng cho phép lắp đặt mà không bị gián đoạn đường ống, làm cho chúng lý tưởng cho môi trường nguy hiểm.ngành công nghiệp chế biến hóa chấtsử dụng cảm biến dòng chảy siêu âm để đo hóa chất ăn mòn, dung môi và môi trường hung hăng, với các vật liệu như titan và thép không gỉ đảm bảo khả năng tương thích với môi trường khắc nghiệt.Tronglĩnh vực xử lý nước và nước thải, các cảm biến siêu âm giám sát lượng nước thô, phân phối nước xử lý và dòng chảy bùn, cung cấp các phép đo chính xác để kiểm soát quy trình và phát hiện rò rỉ.Công nghiệp dược phẩm và công nghệ sinh họclợi từ các cảm biến siêu âm để liều lượng chính xác các thành phần dược phẩm hoạt động (API) và giám sát các hệ thống nước tinh khiết với độ chính xác xuống còn 0,5%.ngành công nghiệp thực phẩm và đồ uốngsử dụng cảm biến siêu âm vệ sinh để đo các thành phần như sữa, nước trái cây và xi-rúp, đảm bảo sự nhất quán công thức và các tiêu chuẩn vệ sinh.Sản xuất điệnđể giám sát dòng chảy nước làm mát,Hệ thống HVACđể tối ưu hóa năng lượng, vàhoạt động khai thác mỏđể đo lưu lượng bùn.
Các cảm biến dòng chảy siêu âm mang lại những lợi thế đáng kể so với các công nghệ đo dòng chảy truyền thống.đo không xâm lấn, loại bỏ nhu cầu cắt ống dẫn hoặc gián đoạn quy trình.độ chính xác cao(± 0,5% đến ± 1% số liệu đọc) vàkhả năng lặp lại tuyệt vời(± 0,2%), làm cho chúng phù hợp với các ứng dụng chuyển giao lưu trữ nơi độ chính xác đo là quan trọng.Tỷ lệ quay xuống rộng(lên đến 100:1), cho phép đo chính xác trong các điều kiện dòng chảy khác nhau mà không cần nhiều thiết bị.không bị ảnh hưởng bởi tính chất của chất lỏngnhư độ nhớt, mật độ, nhiệt độ và thay đổi áp suất, cung cấp các phép đo ổn định trong điều kiện quá trình năng động.Khả năng đo lường hai chiềucho phép theo dõi cả dòng chảy về phía trước và ngược, trong khigiao thức truyền thông kỹ thuật số(HART, PROFIBUS, Modbus) cho phép tích hợp liền mạch với hệ thống điều khiển và nền tảng IoT để theo dõi thời gian thực và phân tích dữ liệu.không có bộ phận di chuyển, dẫn đến yêu cầu bảo trì tối thiểu và tuổi thọ dài so với máy đo lưu lượng cơ học.
Việc triển khai thành công các cảm biến dòng chảy siêu âm đòi hỏi phải chú ý cẩn thận đến các yêu cầu lắp đặt.Bộ cảm biến nên được lắp đặt ở một vị trí có rung động và biến động nhiệt độ tối thiểu, vì rung động bên ngoài có thể ảnh hưởng đến độ chính xác đo lường. Cài đặt đúng là rất cần thiết, với cảm biến được hỗ trợ an toàn bởi đường ống quy trình bằng cách sử dụng kẹp ống tiêu chuẩn.cài đặt dọc với dòng chảy lên được khuyến cáo để ngăn không khí bị mắc kẹt, trong khi các ứng dụng khí nên được cài đặt với dòng chảy xuống để tránh tích tụ chất lỏng.với đường ống thẳng ít nhất 10D phía trên và 5D phía dưới (trong đó D là đường kính ống) để đảm bảo phép đo chính xác. Đặt đất đúng cách là rất quan trọng để tránh nhiễu nhiễu điện, với một cáp đất lớn hơn 4mm2 được khuyến cáo.một máy loại bỏ không khí nên được lắp đặt phía trên để đảm bảo đo chính xácViệc lựa chọn nên xem xétKích thước và vật liệu của ống,Đặc điểm của chất lỏng(nhiệt độ, áp suất, độ nhớt),yêu cầu độ chính xác, vàLoại tín hiệu đầu rađể đảm bảo hiệu suất tối ưu và tương thích với các hệ thống kiểm soát hiện có.
Công nghệ cảm biến dòng chảy siêu âm tiếp tục phát triển với một số tiến bộ đáng kể.Tích hợp IIoTcho phép giao tiếp không dây thông qua các giao thức như WirelessHART và LoRaWAN, tạo điều kiện theo dõi thời gian thực và phân tích dựa trên đám mây để bảo trì dự đoán và tối ưu hóa quy trình.Cảm biến thông minhvới vi xử lý tích hợp cung cấp chẩn đoán tiên tiến, khả năng tự hiệu chuẩn và tính năng bảo trì dự đoán, giảm thời gian ngừng hoạt động và chi phí bảo trì.Tiểu hóathông qua công nghệ MEMS sản xuất các cảm biến nhỏ gọn, tiết kiệm năng lượng phù hợp với các ứng dụng không gian hạn chế và các thiết bị đo lưu lượng di động.tích hợp trí tuệ nhân tạocải thiện độ chính xác trong điều kiện khó khăn, trong khi chẩn đoán dựa trên AI phát hiện sự suy giảm hiệu suất trước khi xảy ra lỗi.Các hệ sinh thái sẽ tiếp tục nhúng các cảm biến dòng chảy siêu âm trong các hoạt động công nghiệp tự động và bền vững, nâng cao vai trò của họ trong các sáng kiến sản xuất thông minh và tối ưu hóa quy trình.
Người liên hệ: Ms. Caroline Chan
Tel: 13271919169