पारगमन-वेळेचे कार्यतत्त्व
मापनाचे तत्व:
ट्रान्झिट टाइम डिफरन्स कोरिलेशन प्रिन्सिपल या वस्तुस्थितीचा उपयोग करते की, अल्ट्रासोनिक सिग्नलच्या प्रवासाच्या वेळेवर वाहक माध्यमाच्या प्रवाहाच्या वेगाचा परिणाम होतो. वाहत्या नदीतून पोहणाऱ्या जलतरणपटूप्रमाणे, अल्ट्रासोनिक सिग्नल प्रवाहाच्या विरुद्ध दिशेने प्रवाहाच्या दिशेने प्रवास करण्यापेक्षा हळू करतो.
आमचे TF1100 अल्ट्रासोनिक फ्लो मीटर्स या ट्रान्झिट-लाइम तत्त्वानुसार काम करतात:
Vf = Kdt/TL
कुठे:
व्हीसी प्रवाह वेग
के: स्थिर
dt: उड्डाणाच्या वेळेतील फरक
टीएल: सरासरी वाहतूक वेळ
जेव्हा प्रवाहमापक (फ्लो मीटर) कार्यरत असतो, तेव्हा दोन ट्रान्सड्यूसर मल्टी-बीमद्वारे प्रवर्धित केलेले अल्ट्रासोनिक सिग्नल प्रसारित आणि ग्रहण करतात, जे प्रथम प्रवाहाच्या दिशेने (डाउनस्ट्रीम) आणि नंतर प्रवाहाच्या विरुद्ध दिशेने (अपस्ट्रीम) प्रवास करतात. अल्ट्रासाऊंड प्रवाहाच्या विरुद्ध दिशेने अपस्ट्रीमपेक्षा अधिक वेगाने प्रवास करत असल्यामुळे, प्रवासाच्या वेळेत (dt) फरक असतो. जेव्हा प्रवाह स्थिर असतो, तेव्हा वेळेतील फरक (dt) शून्य असतो. म्हणून, जोपर्यंत आपल्याला प्रवाहाच्या दिशेने आणि अपस्ट्रीम दोन्हीकडील प्रवासाची वेळ माहित आहे, तोपर्यंत आपण खालील सूत्राद्वारे वेळेतील फरक आणि नंतर प्रवाहाचा वेग (Vf) काढू शकतो.
व्ही पद्धत
डब्ल्यू पद्धत
झेड पद्धत
डॉप्लर कार्यप्रणाली
फ्लोमीटर त्याच्या ट्रान्समिटिंग ट्रान्सड्यूसरमधून अल्ट्रासोनिक ध्वनी प्रसारित करून कार्य करतो. हा ध्वनी द्रवामध्ये निलंबित असलेल्या उपयुक्त सोनिक रिफ्लेक्टर्सद्वारे परावर्तित होतो आणि रिसिव्हिंग ट्रान्सड्यूसरद्वारे नोंदवला जातो. जर सोनिक रिफ्लेक्टर्स ध्वनी प्रसारण मार्गात गतिमान असतील, तर ध्वनी लहरी प्रसारित वारंवारतेपेक्षा बदललेल्या वारंवारतेवर (डॉप्लर वारंवारता) परावर्तित होतील. वारंवारतेमधील हा बदल गतिमान कणाच्या किंवा बुडबुड्याच्या वेगाशी थेट संबंधित असतो. वारंवारतेमधील या बदलाचा अर्थ उपकरणाद्वारे लावला जातो आणि वापरकर्त्याने परिभाषित केलेल्या विविध मापन एककांमध्ये रूपांतरित केला जातो.
अनुदैर्ध्य परावर्तन घडवून आणण्याइतके मोठे काही कण असलेच पाहिजेत - १०० मायक्रॉनपेक्षा मोठे कण.
ट्रान्सड्यूसर स्थापित करताना, स्थापनेच्या ठिकाणी अपस्ट्रीम आणि डाउनस्ट्रीम बाजूला पुरेशी सरळ पाईपची लांबी असणे आवश्यक आहे. सामान्यतः, अपस्ट्रीम बाजूला 10D आणि डाउनस्ट्रीम बाजूला 5D सरळ पाईपची लांबी लागते, जिथे D हा पाईपचा व्यास आहे.
क्षेत्र वेगाचे कार्य तत्त्व
वेग मोजण्यासाठी, अल्ट्राफ्लो QSD 6537 कंटीन्युअस मोड डॉप्लरचा वापर करते. पाण्याचा वेग शोधण्यासाठी, पाण्याच्या प्रवाहात एक अल्ट्रासोनिक सिग्नल प्रसारित केला जातो आणि पाण्याच्या प्रवाहात निलंबित असलेल्या कणांकडून परत आलेले प्रतिध्वनी (परावर्तन) ग्रहण करून त्यांचे विश्लेषण केले जाते, जेणेकरून डॉप्लर शिफ्ट (वेग) काढता येतो. हे प्रसारण अखंडित असते आणि परत आलेल्या सिग्नलच्या ग्रहणासोबत एकाच वेळी घडते.
मापन चक्रादरम्यान, अल्ट्राफ्लो QSD 6537 एक सतत सिग्नल उत्सर्जित करते आणि शलाकेच्या मार्गावर सर्वत्र विखुरणाऱ्या कणांकडून परत येणारे सिग्नल मोजते. या सिग्नलचे निराकरण करून एक सरासरी वेग मिळवला जातो, ज्याचा संबंध योग्य ठिकाणी वाहिनीतील प्रवाहाच्या वेगाशी जोडला जाऊ शकतो.
उपकरणामधील रिसीव्हर परावर्तित सिग्नल ओळखतो आणि डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग तंत्रांचा वापर करून त्या सिग्नलचे विश्लेषण केले जाते.
पाण्याची खोली मोजणे – अल्ट्रासोनिक
खोली मोजण्यासाठी अल्ट्राफ्लो QSD 6537 टाइम-ऑफ-फ्लाइट (ToF) रेंजिंगचा वापर करते. यामध्ये अल्ट्रासोनिक सिग्नलचा एक झोत पाण्याच्या पृष्ठभागावर वरच्या दिशेने पाठवला जातो आणि पृष्ठभागावरून आलेला प्रतिध्वनी उपकरणापर्यंत पोहोचायला लागणारा वेळ मोजला जातो. हे अंतर (पाण्याची खोली) प्रवासाचा वेळ आणि पाण्यातील ध्वनीचा वेग (तापमान आणि घनतेनुसार समायोजित केलेला) यांच्या प्रमाणात असते.
अल्ट्रासोनिकद्वारे खोली मोजण्याची कमाल मर्यादा ५ मीटर आहे.
पाण्याची खोली मोजणे – दाब
ज्या ठिकाणी पाण्यात मोठ्या प्रमाणात कचरा किंवा हवेचे बुडबुडे असतात, ती ठिकाणे अल्ट्रासोनिक खोली मापनासाठी अयोग्य असू शकतात. अशा ठिकाणी पाण्याची खोली निश्चित करण्यासाठी दाबाचा वापर करणे अधिक योग्य ठरते.
ज्या ठिकाणी उपकरण प्रवाह वाहिनीच्या तळावर ठेवता येत नाही किंवा ते आडव्या स्थितीत बसवता येत नाही, अशा ठिकाणीही दाबावर आधारित खोलीचे मापन लागू होऊ शकते.
अल्ट्राफ्लो QSD 6537 मध्ये २ बारचा निरपेक्ष दाब संवेदक बसवलेला आहे. हा संवेदक उपकरणाच्या खालच्या बाजूस असून, त्यात तापमान-भरपाई केलेल्या डिजिटल दाब संवेदन घटकाचा वापर केला जातो.
जेथे खोली दाब सेन्सर वापरले जातात, तेथे वातावरणीय दाबातील बदलांमुळे दर्शवलेल्या खोलीत त्रुटी निर्माण होतात. मोजलेल्या खोलीच्या दाबातून वातावरणीय दाब वजा करून ही त्रुटी दुरुस्त केली जाते. हे करण्यासाठी बॅरोमेट्रिक दाब सेन्सरची आवश्यकता असते. कॅल्क्युलेटर DOF6000 मध्ये एक दाब भरपाई मॉड्यूल तयार केले आहे, जे वातावरणीय दाबातील बदलांची आपोआप भरपाई करून अचूक खोली मापन सुनिश्चित करते. यामुळे अल्ट्राफ्लो QSD 6537 ला बॅरोमेट्रिक दाब आणि वॉटर हेड ऐवजी पाण्याची प्रत्यक्ष खोली (दाब) दर्शवणे शक्य होते.
तापमान
पाण्याचे तापमान मोजण्यासाठी सॉलिड स्टेट तापमान सेन्सरचा वापर केला जातो. पाण्यातील ध्वनीचा वेग आणि त्याची वाहकता तापमानामुळे प्रभावित होते. हे उपकरण मोजलेल्या तापमानाचा वापर करून या बदलाची आपोआप भरपाई करते.
विद्युत वाहकता (EC)
अल्ट्राफ्लो क्यूएसडी ६५३७ मध्ये पाण्याची चालकता मोजण्याची क्षमता आहे. हे मोजमाप करण्यासाठी रेषीय चार इलेक्ट्रोड रचना वापरली जाते. पाण्यातून एक लहान विद्युत प्रवाह पाठवला जातो आणि या प्रवाहामुळे निर्माण होणारे व्होल्टेज मोजले जाते. हे उपकरण या मूल्यांचा वापर करून मूळ, सुधारणा न केलेली चालकता मोजते.