Un mesurador de cabal de pinça funciona mitjançant tecnologia ultrasònica per mesurar la velocitat del fluid que flueix a través d'una canonada sense necessitat de contacte directe amb el fluid. A continuació, es mostra un desglossament detallat de com funciona:
1. Components clau
• Transductors: Dos transductors ultrasònics estan fixats a l'exterior de la canonada. Aquests dispositius actuen com a transmissors i receptors d'ones ultrasòniques.
• Unitat electrònica: Processa els senyals dels transductors i calcula el cabal.
2. Principis de mesura
Hi ha dos principis principals de funcionament dels mesuradors de cabal de tipus pinça: el temps de trànsit i l'efecte Doppler.
A. Principi del temps de trànsit (el més comú)
• Com funciona:
• Els transductors envien impulsos ultrasònics a través de la canonada en un angle, tant aigües avall (amb el flux) com aigües amunt (en contra del flux).
• L'ona sonora que viatja riu avall es mou més ràpid perquè està ajudada pel flux del fluid, mentre que l'ona riu amunt triga més, ja que s'oposa al flux.
• La diferència en els temps de trànsit (Δt) entre els senyals aigües avall i aigües amunt és proporcional a la velocitat del flux.
• Càlcul de flux:
El cabalímetre calcula la velocitat del flux mitjançant l'equació: Un cop determinada la velocitat, el cabal volumètric es calcula en funció de l'àrea de la secció transversal de la canonada.
B. Principi de l'efecte Doppler
• Com funciona:
• Les ones ultrasòniques es transmeten a la canonada i es reflecteixen en les partícules o bombolles del fluid.
• Les ones reflectides experimenten un canvi de freqüència (desplaçament Doppler) a causa del moviment d'aquestes partícules amb el fluid.
• El canvi de freqüència és proporcional a la velocitat del flux.
• Casos d'ús:
Aquest mètode és ideal per a fluids que contenen sòlids en suspensió o bombolles de gas, com ara aigües residuals o fangs.
3. Passos per al funcionament
1. Fixació dels transductors a la canonada: Els transductors es fixen a la superfície exterior de la canonada en un angle precís, en funció del material, el diàmetre i el tipus de fluid de la canonada.
2. Calibratge: El mesurador es calibra amb detalls com el diàmetre de la canonada, el gruix de la paret i les propietats del fluid (per exemple, densitat i viscositat).
3. Transmissió del senyal: Els transductors envien i reben ones ultrasòniques i l'electrònica del mesurador analitza els senyals.
4. Càlcul del cabal: El dispositiu calcula la velocitat del fluid i la converteix en un cabal volumètric, que normalment es mostra al dispositiu o es transmet a un sistema de monitorització.
Avantatges del disseny de pinça
• No invasiu: No cal tallar la canonada ni interrompre el flux.
• Flexibilitat: Es pot utilitzar en una varietat de materials de canonades (per exemple, metall, PVC) i mides.
• Portabilitat: Sovint portàtil per a comprovacions puntuals o mesures temporals.
• Manteniment mínim: Sense peces mòbils ni contacte amb el fluid.
Aplicacions comunes
• Distribució i tractament d'aigua.
• Monitorització de processos industrials.
• Sistemes de climatització.
• Auditories energètiques.
• Oleoductes i gasoductes.
Aquesta versatilitat fa que els mesuradors de cabal de tipus pinça siguin una opció popular en totes les indústries per a un mesurament de cabal precís i sense interrupcions.
Data de publicació: 30 de desembre de 2024