१. मुख्य घटक आणि त्यांच्या भूमिका

1. क्लॅम्प-ऑन अल्ट्रासोनिक फ्लो सेन्सर्स: पाईपलाईनमधील द्रवाच्या तात्कालिक प्रवाह दराचे मापन करण्यासाठी जबाबदार असतात. ते द्रवाच्या संपर्कात न येता पुरवठा (किंवा परत येणाऱ्या) पाईपच्या बाहेरील भिंतीवर बसवले जातात.
2. तापमान सेन्सर: सामान्यतः पुरवठा आणि परतीचे पाणी (T1) आणि परतीचे पाणी (T2) यांचे रिअल-टाइममध्ये निरीक्षण करण्यासाठी पुरवठा आणि परतीचे पाणी दोन्ही पाईपवर उच्च-सुस्पष्टता प्लॅटिनम रेझिस्टन्स सेन्सरची (उदा., ±0.1℃ अचूकतेसह PT1000) जोडी स्थापित केली जाते.
3. होस्ट (कॅल्क्युलेटर): प्रवाह आणि तापमान सिग्नल प्राप्त करतो, अंगभूत अल्गोरिदम वापरून उष्णतेची गणना करतो आणि डेटाचे प्रदर्शन, साठवणूक किंवा प्रसारण हाताळतो.

II. कामाच्या सविस्तर पायऱ्या

१. प्रवाह मापन: अल्ट्रासोनिक टाइम-डिफरन्स पद्धतीद्वारे प्रवाह वेगाचे मापन

• सेन्सर स्थापना: दोन अल्ट्रासोनिक ट्रान्सड्यूसर (ट्रान्समीटर आणि रिसीव्हर) क्लॅम्प वापरून बाहेरील पाईपच्या भिंतीवर सममितीयपणे निश्चित केले जातात, ज्यामुळे दोन ध्वनिक प्रसार मार्ग तयार होतात—एक द्रव प्रवाहाच्या दिशेने (डाउनस्ट्रीम) आणि दुसरा त्याच्या विरुद्ध दिशेने (अपस्ट्रीम).
• सिग्नलचे प्रसारण आणि ग्रहण: ट्रान्समीटर प्रवाहाच्या दिशेने (डाउनस्ट्रीम) आणि प्रवाहाच्या विरुद्ध दिशेने (अपस्ट्रीम) आलटून पालटून अल्ट्रासोनिक सिग्नल उत्सर्जित करतो. जेव्हा ध्वनी लहरी द्रवातून प्रवास करतात, तेव्हा त्यांच्या प्रवासाच्या वेळेवर द्रवाच्या वेगाचा परिणाम होतो: प्रवाहाच्या दिशेने असलेले सिग्नल प्रवाहाद्वारे 'वाहून नेले' जातात, ज्यामुळे प्रवासाचा वेळ कमी होतो; प्रवाहाच्या विरुद्ध दिशेने असलेल्या सिग्नलना 'प्रतिरोध' होतो, ज्यामुळे प्रवासाचा वेळ वाढतो.
• वेग आणि प्रवाहाची गणना: होस्ट वेळेतील फरक (Δt) मोजतो आणि पाईपचा व्यास व पदार्थ यांसारख्या पॅरामीटर्सचा वापर करून तात्कालिक प्रवाह वेगाची (v) गणना करतो. त्यानंतर या वेगाचे रूपांतर तात्कालिक व्हॉल्यूमेट्रिक प्रवाह दरात (qv) आणि शेवटी, द्रवाच्या घनतेचा वापर करून वस्तुमान प्रवाह दरात (qm) केले जाते.

२. तापमानातील फरकाचे मापन: पुरवठा आणि परत येणाऱ्या पाण्यातील ऊर्जेतील तफावत नोंदवणे

• पुरवठा पाण्याचे तापमान (T1): उष्णता विनिमय प्रणालीमध्ये प्रवेश करणाऱ्या (उच्च ऊर्जा वाहून नेणाऱ्या) द्रवाचे प्रारंभिक तापमान दर्शवते.
• परतीच्या पाण्याचे तापमान (T2): उष्णता विनिमयानंतर (कमी ऊर्जेसह, म्हणून कमी तापमान) प्रणालीतून बाहेर पडणाऱ्या द्रवाचे तापमान दर्शवते.
• तापमानातील फरकाची गणना: होस्ट सतत फरकाची (ΔT=T1​−T2​) गणना करतो. तापमानातील मोठा फरक म्हणजे प्रति एकक वेळेत जास्त उष्णता हस्तांतरित झाली आहे.

३. उष्णतेची गणना: औष्णिक गतिकी सूत्रांवर आधारित एकूण उष्णतेचे संचयन

• Q म्हणजे संचित उष्णता (एकक: kWh किंवा GJ);
• qm हा तात्कालिक वस्तुमान प्रवाह दर (किलो/तास) आहे;
• cp​ ही स्थिर दाबावरील द्रवाची विशिष्ट उष्णता क्षमता आहे (पाण्यासाठी, सामान्यतः);
• ΔT म्हणजे पुरवठा आणि परत येणाऱ्या पाण्याच्या तापमानातील फरक (℃);
• समाकलनाचे चिन्ह वेळेनुसार (t) होणारा संचय दर्शवते, म्हणजेच, मोजणी सुरू झाल्यापासून ते आत्ताच्या क्षणापर्यंत वापरलेली एकूण उष्णता.

III. डेटा आउटपुट आणि अनुप्रयोग

सारांश