Beröringsfri flödesmätning - Doppler eller Transit Time
Vi förklarar skillnaden.

 

Beröringsfri flödesmätning – Doppler eller Transit Time

 

Doppler och Transit Time (löptid) är två mycket populära typer av flödesmätare för beröringsfri mätning av flöde i fyllda rör. Man brukar förväxla dessa tekniker eftersom de båda är ultraljud och båda mäter flöde med hjälp av sensorer fastspända på utsidan av rör. I verkligheten de bäst i motsatta applikationer. Framgången i en installation beror på att förstå skillnaderna och göra rätt val. Ultraljud är ljud som genereras över det mänskliga hörselområdet – över 20kHz. Både Doppler- och Transit Time-flödesmätare kallas ”ultraljud” eftersom de fungerar långt över frekvenser och ljudintervall som vi kan höra.

Kärnan i varje ultraljudsgivare är en piezo-elektrisk kristall. De är glasskivor som är lika stora som ett mynt. Dessa kristaller är polariserade och expanderar eller pulsasr en liten mängd när elektrisk energi passerar på ytelektroderna. När den pulserar avger givaren en ultraljudsstråle som är ungefär 5° bred i en vinkel utformad för att effektivt passera genom en rörvägg. Återkommande eko (tryckpuls) påverkar en andra passiv kristall och skapar elektrisk energi. Detta är den mottagna signalen i en Doppler- eller Transit Time-givare.

Hittills verkar båda dessa piezoelektriska ultraljuds mycket desamma. Inte konstigt att valet kan vara förvirrande. Men nu ska vi titta på skillnaderna.

 

Transit Time (löptid)

Transit Time-flödesmätare måste ha två givare som båda innehåller en piezokristall. En givare sänder ett ljud medan den andra fungerar som en mottagare.

Doppler

Dopplerflödesmätare tillverkade av Pulsar/Greyline använder en sensordesign med ett huvud som möjliggör snabb och enkel montering på rörens utsida. Givaren innehåller både sändande och mottagnade piezo-elektriska kristaller i samma hölje.

Två teknologier för beröringsfri flödesmätning

Transit Time-sensorer arbetar vanligtvis inom frekvenser 1-2 mHz. Högfrekvent design används  normalt i mindre rör och lägre frekvenser för stora rör upp till flera meter i diameter. Användaren måste välja givarpar / frekvenser enligt applikationen. Dopplersensorer arbetar vanligtvis vid frekvenser 640kHz till 1 mHz och arbetar inom ett brett spektrum av rördiameter. Som namnet antyder mäter Transit Time-flödesmätaren den tid det tar för en ultraljudssignal som sänds från en sensor, att korsa ett rör och tas emot av den andra sensorn.

Tiden uppströms och nedströms jämförs. Vid inget flöde är tiden lika i båda riktningar. Med flöde i röret kommer ljudet att gå snabbare i flödesriktningen och långsammare mot flödet. Eftersom ultraljudssignalen korsar röret till en mottagande sensor, får inte vätskan innehålla en alltför hög koncentration av bubblor eller fasta ämnen, annars kommer det högfrekventa ljudet att dämpas bli för svagt för att korsa röret.

 

Dopplereffekten dokumenterades 1842 av Christian Doppler, en österrikisk fysiker. Vi har alla dagliga exempel på Dopplereffekten. Det är den tydliga tonförändringen från en passerande tågvissling eller ljudet från en racerbil. Vi hör denna tonändring, eller dopplereffekt, bara för att vi står stilla och ljudtransmittern – tåget eller tävlingsbilen – är i rörelse. Dopplerflödesmätare använder principen att ljudvågor kommer att returneras till en sändare med en ändrad frekvens om reflektorerna i vätskan är i rörelse. Denna frekvensförskjutning står i direkt proportion till vätskans hastighet. Det mäts exakt av instrumentet för att beräknad flödeshastigheten. Vätskan måste innehålla gasbubblor eller fasta ämnen för att Dopplermätningen ska fungera.

Två teknologier, ett beslut:

Dopplerflödesmätare fungerar bäst på förorenade vätskor eller vätskor som innehåller luftbubblor som avloppsvatten och slam. Transit Time-flödesmätaren fungerar bäst på rena vätskor som vatten, oljor och kemikalier. Kontakta PAAB Tekno Trading för rådgivning och information om att välja och tillämpa dessa teknologier framgångsrikt i din applikation.

 

Produkter

Kontaktperson

Joakim Nordén
Försäljning Mellan
Filip Börjesson
Försäljning Öst/Syd
Leif Djärv
Försäljning Väst/Syd