अल्ट्रासोनिक फ्लोमीटर एक उपकरण है जो अल्ट्रासोनिक तकनीक के माध्यम से तरल या गैस प्रवाह को मापता है।यह इस आधार पर काम करता है कि जिस गति से ध्वनि तरंगें द्रव के माध्यम से यात्रा करती हैं वह द्रव प्रवाह की दिशा और गति के आधार पर बदलती हैअल्ट्रासोनिक फ्लोमीटर का व्यापक रूप से उद्योग, पेट्रोकेमिकल, जल आपूर्ति प्रणाली और पर्यावरण इंजीनियरिंग और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है।
कार्य सिद्धांत
अल्ट्रासोनिक प्रवाहमीटर आमतौर पर निम्नलिखित दो मुख्य कार्य सिद्धांतों का उपयोग करते हैंः
1.समय अंतर विधि(प्रसार समय विधि के रूप में भी जाना जाता है): यह विधि प्रवाह दर को मापने के लिए तरल में अल्ट्रासोनिक संकेत के प्रसार के समय अंतर पर निर्भर करती है।मान लीजिए कि वहाँ अल्ट्रासोनिक सेंसर के दो जोड़े हैं, पाइपलाइन के अपस्ट्रीम और डाउनस्ट्रीम पदों में स्थापित, एक सममित माप पथ का गठन। अल्ट्रासोनिक संकेत दोनों अपस्ट्रीम और डाउनस्ट्रीम दिशाओं में अलग-अलग समय पर यात्रा करते हैंः
a. डाउनस्ट्रीम दिशाः अल्ट्रासोनिक सिग्नल द्रव प्रवाह की दिशा में चलता है, और इसकी प्रसार गति तेज हो जाएगी।
b.विरोधी धारा की दिशाः अल्ट्रासोनिक सिग्नल द्रव प्रवाह की दिशा के विरुद्ध चलता है, और इसकी प्रसार गति धीमी हो जाएगी।
नीचे
इन दोनों दिशाओं में यात्रा समय को मापकर द्रव की प्रवाह दर की गणना की जा सकती है। यात्रा समय में अंतर द्रव के वेग के आनुपातिक है।
लाभः
• उच्च सटीकताः विशेष रूप से एकल, स्वच्छ तरल पदार्थों के लिए उपयुक्त, सर्वोत्तम परिणाम जब तरल पदार्थ में अशुद्धियां या बुलबुले नहीं होते हैं।
• व्यापक अनुप्रयोग: विभिन्न पाइप व्यास के माप के लिए उपयुक्त है।
विपक्षः
• द्रव के ध्वनिक गुणों पर निर्भर करता हैः यह द्रव में अशुद्धियों या बुलबुले से काफी प्रभावित होता है।
• तरल पदार्थ की अशांति या असमान प्रवाह वेग वितरण के मामले में सटीकता में गिरावट आती है।
2.डोपलर प्रभाव विधि: यह विधि प्रवाह को मापने के लिए डोपलर प्रभाव का उपयोग करती है। डोपलर प्रभाव विधि वेग को मापने के लिए ध्वनि तरंगों की आवृत्ति में परिवर्तन का उपयोग करती है।प्रतिबिंब तब होता है जब अल्ट्रासोनिक तरंगें द्रव के माध्यम से यात्रा करती हैं और निलंबित कणों या बुलबुले से मिलती हैंयदि द्रव गति में है, तो प्रतिबिंबित अल्ट्रासोनिक आवृत्ति उत्सर्जित आवृत्ति से भिन्न होगी, और आवृत्ति में यह परिवर्तन डोपलर प्रभाव है।
• जब द्रव सेंसर की ओर बढ़ता है, तो परावर्तित तरंग की आवृत्ति बढ़ जाती है।
• जब द्रव सेंसर से दूर चला जाता है, तो परावर्तित तरंग की आवृत्ति कम हो जाती है।
प्रेषित और प्राप्त तरंगों के बीच आवृत्ति में अंतर को मापकर प्रवाह दर v की गणना की जा सकती है।
लाभः
• निलंबित कणों या बुलबुले वाले तरल पदार्थों को मापने के लिए आदर्शः तरल पदार्थ शुद्धता द्वारा सीमित नहीं है।
• आवेदन की विस्तृत श्रृंखलाः इसका उपयोग गंदे तरल या तरल पदार्थों की उच्च बुलबुला सामग्री को मापने के लिए किया जा सकता है।
विपक्षः
• द्रव में बिखरे हुए कणों या बुलबुले पर निर्भर करता हैः माप करने के लिए द्रव में पर्याप्त परावर्तक कणों की आवश्यकता होती है।
• कम सापेक्ष सटीकताः माप परिणाम शोर और प्रवाह की स्थिति के प्रति अधिक संवेदनशील होते हैं।
चैनल अवधारणा
अल्ट्रासोनिक फ्लोमीटर में, चैनल उन रास्तों की संख्या को संदर्भित करते हैं जिनके माध्यम से अल्ट्रासोनिक सिग्नल फैलते हैं। प्रत्येक चैनल में प्रवाह को मापने वाले प्रेषित और प्राप्त सेंसर की एक जोड़ी होती है।कई चैनलों का उपयोग माप की सटीकता और स्थिरता में सुधार कर सकता हैसामान्य चैनल विन्यास में एकल-चैनल, दो-चैनल और चार-चैनल विन्यास शामिल हैं।
एकल-चैनल (1 चैनल): प्रवाहमीटर माप पथ बनाने के लिए केवल एक सेंसर जोड़ी का उपयोग करता है। इसकी कम लागत, सरल स्थापना, लेकिन अपेक्षाकृत कम माप सटीकता के फायदे हैं,विशेष रूप से असमान तरल प्रवाह वितरण के मामले में.
दो-चैनल (2-चैनल): दो सेंसर जोड़े का उपयोग दो माप पथ बनाने के लिए किया जाता है।दो-चैनल विन्यास माप सटीकता में काफी सुधार करता है क्योंकि यह विभिन्न स्थानों पर तरल की प्रवाह दर का नमूना लेने की अनुमति देता है, माप परिणामों पर असमान प्रवाह वितरण के प्रभाव को कम करता है।
• चार चैनल (4 चैनल): चार माप पथ बनाने के लिए चार सेंसर जोड़े का उपयोग किया जाता है।यह विन्यास उच्च परिशुद्धता माप की आवश्यकता है कि अनुप्रयोगों के लिए उच्च माप सटीकता और स्थिरता प्रदान करता है, जैसे कि बड़ी पाइपलाइन या जटिल माप स्थितियों वाले वातावरण। चार-चैनल कॉन्फ़िगरेशन द्रव के प्रवाह गति वितरण को अधिक पूरी तरह से प्रतिबिंबित कर सकता है और त्रुटियों को कम कर सकता है।
धन्यवाद.
