อะไรคือความแตกต่างในโครงสร้างและความแม่นยำในการวัดระหว่างมาตรวัดน้ำอัลตราโซนิคแบบเส้นทางเดียวและหลายเส้นทาง

ในการจัดการน้ำอัจฉริยะสมัยใหม่และการวัดและควบคุมการไหลของอุตสาหกรรม มาตรวัดน้ำแบบอัลตราโซนิคได้กลายเป็นเครื่องมือวัดกระแสหลัก เนื่องจากขาดชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวด้วยกลไก แรงดันตกคร่อมต่ำ และความแม่นยำสูง มิเตอร์น้ำอัลตราโซนิก แบ่งออกเป็นการออกแบบเส้นทางเดียวและหลายเส้นทางเป็นหลัก ขึ้นอยู่กับจำนวนเส้นทางคลื่นเสียง การทำความเข้าใจความแตกต่างหลักระหว่างโครงสร้างทั้งสองนี้ในแง่ของหลักการ องค์ประกอบ และความแม่นยำในการวัด มีความสำคัญอย่างยิ่งในการเลือกเครื่องวัดอัตราการไหลที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้งานของคุณ

การออกแบบโครงสร้างและเค้าโครงเส้นทางคลื่นเสียง

1. มิเตอร์น้ำอัลตราโซนิคเส้นทางเดียว

ตามชื่อที่แนะนำ มิเตอร์น้ำอัลตราโซนิกเส้นทางเดียวใช้ทรานสดิวเซอร์คู่เดียวเท่านั้น (นั่นคือ เส้นทางการวัดคลื่นเสียงหนึ่งเส้นทาง) ข้ามส่วนตัดขวางของการไหล

คุณสมบัติโครงสร้าง: การออกแบบนี้เป็นวิธีที่ง่ายที่สุดและมีราคาค่อนข้างต่ำ โดยทั่วไปทรานสดิวเซอร์สองตัวจะวางตำแหน่งเฉียงไปตามเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อหรือตามความยาวคอร์ดเฉพาะ ทำให้เกิดเป็นลำแสงอะคูสติกเดี่ยว คลื่นเสียงแพร่กระจายไปตามเส้นทางคงที่นี้ ทั้งต้นน้ำและปลายน้ำ และความเร็วการไหลตามเส้นทางนี้คำนวณโดยใช้วิธีเวลาขนส่ง

สถานการณ์ที่ใช้งานได้: โดยทั่วไปจะใช้ในท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กหรือสำหรับการอ่านมิเตอร์ในที่พักอาศัยที่ต้องการความแม่นยำในการวัดปานกลาง เนื่องจากเส้นทางคลื่นเสียงเป็นเส้นทางเดียว จึงทำให้มีขนาดกะทัดรัดมากขึ้นและให้ความยืดหยุ่นในการติดตั้งมากขึ้น

2. มิเตอร์น้ำอัลตราโซนิกหลายเส้นทาง

มิเตอร์น้ำอัลตราโซนิกหลายเส้นทางใช้ทรานสดิวเซอร์ตั้งแต่สองคู่ขึ้นไป (เช่น สองช่อง สามช่อง หรือสี่ช่อง) ที่ติดตั้งไว้ขวางหน้าตัดของท่อ ทำให้เกิดเส้นทางคลื่นเสียงหลายเส้นทาง

คุณสมบัติโครงสร้าง: โครงสร้างค่อนข้างซับซ้อน ต้องใช้ทรานสดิวเซอร์มากขึ้นและวงจรประมวลผลสัญญาณที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น โดยทั่วไปเส้นทางคลื่นเสียงเหล่านี้จะถูกกระจายไปตามทิศทางคอร์ดที่แตกต่างกันเพื่อเพิ่มความครอบคลุมสูงสุดหรือจำลองการกระจายความเร็วข้ามส่วนตัดขวางของการไหล

เทคโนโลยีหลัก: มาตรวัดน้ำแบบหลายเส้นทางใช้การบูรณาการเชิงตัวเลขหรืออัลกอริธึมการถัวเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักเพื่อคำนวณความเร็วการไหลตามเส้นทางต่างๆ อย่างครอบคลุม และกำหนดความเร็วเฉลี่ยทั่วทั้งภาคตัดขวางทั้งหมด ส่งผลให้การวัดการไหลมีความแม่นยำสูงขึ้น

สถานการณ์ที่ใช้งานได้: ส่วนใหญ่จะใช้ในเครือข่ายการจ่ายน้ำที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ การถ่ายโอนทางการค้า การสูบจ่ายทางอุตสาหกรรมที่มีความแม่นยำสูง และการใช้งานที่ต้องการอัตราส่วนการหยุดทำงานที่สูงมาก

ความแม่นยำในการวัดและการปรับตัวของระบบการไหล

ความแตกต่างของโครงสร้างจะกำหนดช่องว่างที่สำคัญในความแม่นยำในการวัดและความสามารถในการปรับเปลี่ยนระบบการไหลระหว่างมาตรวัดน้ำทั้งสองได้โดยตรง

1. การพึ่งพาการกระจายความเร็ว

น้ำในท่อไม่ไหลสม่ำเสมอ แต่จะแสดงโปรไฟล์ความเร็วแทน โดยทั่วไปจะมีความเร็วสูงที่ศูนย์กลางและความเร็วต่ำใกล้กับผนังท่อ โปรไฟล์ความเร็วนี้อาจได้รับผลกระทบจากปัจจัยรบกวน เช่น วาล์วต้นน้ำ ข้อศอก และปั๊ม ส่งผลให้การไหลบิดเบี้ยว

ข้อจำกัดของมิเตอร์แบบโมโนแชนเนล: มิเตอร์แบบโมโนแชนเนลจะวัดความเร็วการไหลที่จุดเดียวหรือตามเส้นในหน้าตัดเท่านั้น พวกเขาสันนิษฐานว่าการกระจายความเร็วจริงนั้นสอดคล้องกับการกระจายความเร็วในอุดมคติ (เช่น การไหลที่พัฒนาเต็มที่) และใช้ตัวประกอบการแก้ไขคงที่เพื่อแปลงความเร็วเส้นทางเป็นความเร็วเฉลี่ย เมื่อรูปแบบการไหลจริงบิดเบี้ยว ค่าสัมประสิทธิ์การแก้ไขจะไม่มีประสิทธิภาพ ส่งผลให้ความแม่นยำในการวัดลดลงอย่างมาก นี่คือจุดคอขวดที่มีความแม่นยำมากที่สุดของระบบช่องสัญญาณเดียว

ข้อดีของระบบหลายช่องสัญญาณ: ด้วยการรวบรวมตัวอย่างความเร็วการไหลหลายตัวอย่างในตำแหน่งที่แตกต่างกัน ระบบหลายช่องสัญญาณสามารถจับรูปร่างที่แท้จริงของการกระจายความเร็วการไหลได้ในขอบเขตที่มากขึ้น การใช้อัลกอริธึมการรวมตัวเลขที่ซับซ้อน ระบบหลายช่องสัญญาณสามารถชดเชยและแก้ไขการไหลที่บิดเบี้ยวได้อย่างมีประสิทธิภาพ ช่วยลดข้อผิดพลาดที่เกิดจากการรบกวนรูปแบบการไหลได้อย่างมาก ดังนั้นความแม่นยำในการวัดจึงสูงกว่าระบบช่องสัญญาณเดียวอย่างมาก ข้อได้เปรียบด้านความเสถียรของระบบหลายช่องสัญญาณจะเด่นชัดเป็นพิเศษภายใต้เงื่อนไขการติดตั้งที่น้อยกว่าอุดมคติ (เช่น ความยาวท่อตรงไม่เพียงพอ)

2. ความสามารถในการวัดเทิร์นดาวน์และการไหลต่ำ

อัตราส่วนการหมุนกลับจะวัดความสามารถของมาตรวัดน้ำแบบอัลตราโซนิกในการรักษาความแม่นยำในช่วงการไหลที่กว้าง

เนื่องจากความสามารถในการประมวลผลสัญญาณอ่อนและจับการกระจายความเร็วการไหลได้อย่างแม่นยำ ระบบหลายช่องสัญญาณมักจะมีอัตราส่วนการเปิดปิดที่สูงกว่า ซึ่งหมายความว่าสามารถรักษาการวัดที่เสถียรที่การไหลต่ำมาก (เช่น ที่จุดไหล Q1) ทำให้มีคุณค่ามากขึ้นสำหรับการตรวจสอบการรั่วไหล

เมื่ออัตราการไหลต่ำ สัญญาณความแตกต่างของความเร็วบนเส้นทางคลื่นเสียงจะอ่อน และการกระจายความเร็วจะได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิ ฟองอากาศ ฯลฯ ได้ง่ายขึ้น ขีดจำกัดล่างของความแม่นยำในการวัดจะสูงและอัตราส่วนช่วงค่อนข้างจำกัด