Princípio de medição
Método da diferença de tempo: existe uma diferença de tempo quando as ondas sonoras se propagam a mesma distância no fluido, a montante e a jusante, e essa diferença no tempo de propagação está relacionada à velocidade do fluxo no fluido medido. A vazão do fluido é obtida medindo-se essa diferença de tempo e, em seguida, calculando-se a vazão total.
Método Doppler: Baseado no princípio Doppler da acústica, a diferença de frequência entre a onda sonora refletida e a onda sonora emitida é detectada para determinar a velocidade das partículas em movimento no fluido, obtendo-se assim indiretamente a velocidade e a vazão do fluido. Para isso, é necessário que haja objetos em suspensão, como bolhas e partículas sólidas na água, que reflitam o feixe ultrassônico.
Fluido aplicável
Método da diferença de tempo: adequado para a medição de fluidos puros e com poucas impurezas, como petróleo bruto, óleo pesado, água pura, água deionizada, solventes químicos, etc. Se o fluido contiver um grande número de bolhas ou impurezas sólidas, a propagação normal das ondas ultrassônicas será prejudicada, afetando a precisão da medição.
Método Doppler: frequentemente usado para medir fluidos turvos contendo bolhas, partículas sólidas e outras impurezas, como esgoto, lama, mistura de óleo e água, etc., sendo amplamente utilizado em águas naturais, tratamento de efluentes industriais e outras áreas.
Precisão da medição
Método da diferença de tempo: a precisão é relativamente alta, chegando a ±0,5%, e sua exatidão de medição é afetada pela precisão dos componentes eletrônicos de processamento de sinal e pela estabilidade da velocidade do som.
Método Doppler: A precisão é geralmente menor do que a do método da diferença de tempo, normalmente em torno de ±2%, porque seus resultados de medição são baseados no sinal disperso de partículas ou bolhas em suspensão no fluido, e a distribuição e o movimento dessas partículas podem ser irregulares, o que terá um certo impacto na precisão da medição.
Requisitos de tubulação
Método da diferença de tempo: o estado de fluxo do fluido na tubulação é mais rigoroso, o fluido precisa ser mais estável e uniforme, e o trecho reto da tubulação tem certos requisitos; geralmente, o comprimento do trecho reto a montante não é inferior a 10 vezes o diâmetro, e o trecho reto a jusante não é inferior a 5 vezes o diâmetro da tubulação.
Método Doppler: Os requisitos para o segmento de tubulação são relativamente menos rigorosos, a posição de instalação é mais flexível e o padrão de fluxo na tubulação é menos afetado.
Estrutura e instalação do sensor
Método da diferença de tempo: geralmente são utilizados um ou mais pares de sensores, instalados respectivamente a montante e a jusante da tubulação, sendo necessário que a direção de transmissão e recepção do sensor mantenha um determinado ângulo com o eixo da tubulação para garantir a medição precisa do tempo de transmissão do sinal ultrassônico. Durante a instalação, o sensor deve ser alinhado e fixado para assegurar a estabilidade da transmissão do sinal.
Método Doppler: Geralmente utiliza-se um sensor de cabeça única, incluindo cristais piezoelétricos de transmissão e recepção, que pode ser instalado na parede externa da tubulação ou inserido diretamente em contato com o fluido. É fácil de instalar e não causa danos à tubulação.
Capacidade anti-interferência
Método da diferença de tempo: facilmente afetado por vibrações na tubulação, variações na temperatura e densidade do fluido, entre outros fatores. A vibração na tubulação pode levar ao desvio da posição do sensor, afetando a precisão da medição, e a variação de temperatura e densidade causará a alteração da velocidade do som. A compensação de temperatura e outras medidas são necessárias para melhorar a precisão da medição.
Método Doppler: possui forte capacidade anti-interferência, é insensível à vibração da tubulação e, como seu princípio de medição se baseia na mudança de frequência Doppler e a temperatura e a densidade do fluido têm pouca relação, consegue manter boa estabilidade mesmo em condições de trabalho complexas.
Faixa de medição
Método da diferença de tempo: A faixa de medição é ampla, podendo medir fluidos com vazão baixa a alta, sendo adequado para uma variedade de diâmetros de tubulação. No entanto, para tubulações de grande diâmetro e medições de alta vazão, pode ser necessária maior potência de transmissão e tecnologia de processamento de sinal mais complexa.
Método Doppler: geralmente adequado para medições de fluidos com vazão baixa e média; para fluidos com vazão alta, como a relação entre o deslocamento da frequência Doppler e a vazão não é linear, pode levar a um aumento do erro de medição.
Data da publicação: 09/12/2024