مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية هو مقياس تدفق طُوّر بناءً على مبدأ أن سرعة انتشار الموجات فوق الصوتية في وسط متدفق تساوي المجموع المتجهي لمتوسط سرعة تدفق الوسط المقاس وسرعة الموجات الصوتية في وسط ثابت. يتكون هذا المقياس بشكل أساسي من محول طاقة ومحول. هناك أنواع مختلفة، مثل طريقة فرق الزمن، وطريقة دوبلر، وطريقة إزاحة الشعاع، وطريقة الضوضاء.

1. مبدأ العمل

1. طريقة فرق الزمن (تقنية شائعة)

احسب سرعة التدفق عن طريق قياس الفرق الزمني بين انتشار الموجات فوق الصوتية في السائل في اتجاهي المصب والمصب:

2. طريقة دوبلر

تُحسب سرعة التدفق باستخدام إزاحة التردد (إزاحة تردد دوبلر) للموجات فوق الصوتية المنعكسة عن الجسيمات العالقة في السائل. هذه الطريقة مناسبة للسوائل التي تحتوي على جسيمات أو فقاعات (مثل مياه الصرف الصحي، والطين)، ولكنها غير مناسبة للمياه النقية.

2. الأنواع الرئيسية

3. المزايا الأساسية

- عدم وجود عوائق للتدفق: قياس بدون تلامس، بدون فقدان للضغط، وتوفير كبير للطاقة.

- قابلية تكيف عالية:

- نطاق واسع لأقطار الأنابيب (DN15 إلى DN6000 مم)، مناسب بشكل خاص للأنابيب ذات الأقطار الكبيرة؛

- قياس السوائل شديدة التآكل وغير الموصلة؛

- دعم الوسائط عالية الحرارة (حتى 160 درجة مئوية).

- سهولة التركيب: لا يتطلب نوع المشبك الخارجي إيقاف التشغيل ويتميز بتكاليف صيانة منخفضة.

4. قيود الاستخدام

1. متطلبات السوائل

- تتطلب طريقة فرق التوقيت سائلاً نقيًا (فقاعات وشوائب قليلة)؛

- تتطلب طريقة دوبلر احتواء الوسط على جزيئات تشتت كافية.

2. شروط التركيب

- متطلبات مقطع الأنبوب المستقيم: تتطلب طريقة فرق التوقيت 5D قبل و3D بعد (D هو قطر الأنبوب)، وتتطلب طريقة دوبلر 10D قبل و5D بعد؛

- حالة الأنبوب الممتلئ: عندما لا يكون السائل ممتلئًا أو يحتوي على رواسب، تتأثر الدقة.

3. حد درجة الحرارة: عادةً ما تكون الأجهزة المنزلية مناسبة للسوائل التي تكون درجة حرارتها ≤200 درجة مئوية.

5. سيناريوهات التطبيق النموذجية

نصيحة: يجب أن يعتمد الاختيار على خصائص السائل، وقطر الأنبوب، ومتطلبات الدقة، وظروف التركيب. على سبيل المثال، لتسوية المعاملات التجارية، يُفضل استخدام جهاز قياس فرق التوقيت بدقة 0.5 مستوى، ويُستخدم جهاز دوبلر لقياس مياه الصرف الصحي.