Princip rada tranzitnog vremena
Princip mjerenja:
Princip korelacije vremena prolaska koristi činjenicu da na vrijeme prolaska ultrazvučnog signala utječe brzina protoka medija nosača. Poput plivača koji se probija preko tekuće rijeke, ultrazvučni signal putuje sporije uzvodno nego nizvodno.
NašeTF1100 ultrazvučni mjerači protokarade prema ovom principu vremena tranzita:
Vf = Kdt/TL
Gdje:
Vc Brzina protoka
K: Konstanta
dt: Razlika u vremenu leta
TL: Prosječno vrijeme tranzita
Kada mjerač protoka radi, dva pretvornika odašilju i primaju ultrazvučne signale pojačane višestrukim snopom koji se prvo širi nizvodno, a zatim uzvodno. Budući da se ultrazvuk širi brže nizvodno nego uzvodno, postojat će razlika u vremenu leta (dt). Kada je protok miran, vremenska razlika (dt) je nula. Stoga, sve dok znamo vrijeme leta i nizvodno i uzvodno, možemo izračunati vremensku razliku, a zatim i brzinu protoka (Vf) pomoću sljedeće formule.
V-metoda
W-metoda
Z-metoda
Dopplerov princip rada
TheDF6100Serijski mjerač protoka radi odašiljanjem ultrazvučnog zvuka iz svog odašiljačkog pretvornika, zvuk će se reflektirati korisnim zvučnim reflektorima suspendiranim u tekućini i snimiti ga prijemni pretvornik. Ako se zvučni reflektori kreću unutar puta prijenosa zvuka, zvučni valovi će se reflektirati na frekvenciji pomaknutoj (Dopplerova frekvencija) od odašiljane frekvencije. Pomak frekvencije bit će izravno povezan s brzinom pokretne čestice ili mjehurića. Ovaj pomak frekvencije instrument interpretira i pretvara u različite korisnički definirane mjerne jedinice.
Moraju postojati neke čestice dovoljno velike da izazovu uzdužnu refleksiju - čestice veće od 100 mikrona.
Prilikom postavljanja pretvarača, mjesto postavljanja mora imati dovoljnu duljinu ravne cijevi uzvodno i nizvodno. Uobičajeno je uzvodno potrebno 10D, a nizvodno 5D ravne duljine cijevi, gdje je D promjer cijevi.
Princip rada površinske brzine
DOF6000Mjerač protoka s otvorenim kanalom koristi kontinuirani Dopplerov način rada za detekciju brzine vode, ultrazvučni signal se prenosi u tok vode, a odjeci (refleksije) koje vraćaju čestice suspendirane u toku vode primaju se i analiziraju kako bi se izdvojio Dopplerov pomak (brzina). Prijenos je kontinuiran i istovremen s prijemom povratnog signala.
Tijekom ciklusa mjerenja, Ultraflow QSD 6537 emitira kontinuirani signal i mjeri signale koji se vraćaju od raspršivača bilo gdje duž snopa. Oni se razlažu u srednju brzinu koja se može povezati s brzinom protoka u kanalu na prikladnim mjestima.
Prijemnik u instrumentu detektira reflektirane signale, a ti se signali analiziraju tehnikama digitalne obrade signala.
Mjerenje dubine vode – ultrazvučno
Za mjerenje dubine Ultraflow QSD 6537 koristi mjerenje udaljenosti prema vremenu leta (ToF). To uključuje odašiljanje ultrazvučnog signala prema površini vode i mjerenje vremena potrebnog da instrument primi odjek s površine. Udaljenost (dubina vode) proporcionalna je vremenu prolaska i brzini zvuka u vodi (korigiranoj za temperaturu i gustoću).
Maksimalna ultrazvučna dubina mjerenja je ograničena na 5 m.
Mjerenje dubine vode – tlak
Mjesta gdje voda sadrži velike količine krhotina ili mjehurića zraka mogu biti neprikladna za ultrazvučno mjerenje dubine. Ta su mjesta prikladnija za korištenje tlaka za određivanje dubine vode.
Mjerenje dubine na temelju tlaka može se primijeniti i na mjestima gdje se instrument ne može postaviti na dno protočnog kanala ili se ne može montirati vodoravno.
Ultraflow QSD 6537 opremljen je senzorom apsolutnog tlaka od 2 bara. Senzor se nalazi na donjoj strani instrumenta i koristi digitalni element za mjerenje tlaka s kompenzacijom temperature.
Tamo gdje se koriste senzori dubinskog tlaka, varijacije atmosferskog tlaka uzrokovat će pogreške u naznačenoj dubini. To se ispravlja oduzimanjem atmosferskog tlaka od izmjerenog dubinskog tlaka. Za to je potreban senzor barometarskog tlaka. U kalkulator DOF6000 ugrađen je modul za kompenzaciju tlaka koji će zatim automatski kompenzirati varijacije atmosferskog tlaka osiguravajući točno mjerenje dubine. To omogućuje Ultraflow QSD 6537 da izvještava o stvarnoj dubini vode (tlaku) umjesto barometarskog tlaka plus vodenog stupca.
Temperatura
Za mjerenje temperature vode koristi se senzor temperature u čvrstom stanju. Temperatura utječe na brzinu zvuka u vodi i njezinu vodljivost. Instrument koristi izmjerenu temperaturu za automatsku kompenzaciju te varijacije.
Električna vodljivost (EC)
Ultraflow QSD 6537 opremljen je mogućnošću mjerenja vodljivosti vode. Za mjerenje se koristi linearna konfiguracija s četiri elektrode. Kroz vodu se provodi mala struja i mjeri se napon koji razvija ta struja. Instrument koristi te vrijednosti za izračun sirove nekorigirane vodljivosti.