Pengukur aliran gas ultrasonik -apa itu pengukur aliran ultrasonikperangkat yang paling umum digunakan dalam pipa gas - adalah pengukur aliran yang dipasang pada pipa yang mengalirkan gas dan mengukur aliran gas menggunakan prinsip ultrasound. Pengukur aliran gas ultrasonik-saluran tunggal adalah perangkat yang hanya dilengkapi dengan satu saluran; pengukur aliran gas ultrasonik multi-saluran memiliki dua saluran atau lebih. Prinsip dasar pengukur aliran gas ultrasonik untuk mengukur kecepatan aliran adalah menghitung parameter inti fluida gas, seperti kecepatan, laju aliran, dan kepadatan, dengan mengukur waktu rambat gelombang ultrasonik dalam media gas.
Analisis prinsip kerja pengukuran aliran gas ultrasonik perbedaan waktu-
Metode-perbedaan waktu untuk pengukuran aliran gas ultrasonik - sebuah prinsip yang sering dirujuk dalamDefinisi Pengukur Aliran Ultrasonik- menentukan kecepatan gas rata-rata sepanjang saluran suara dengan menggunakan perbedaan waktu propagasi antara dua sinyal ultrasonik yang merambat dalam arah yang sama dan dalam arah yang berlawanan. Ketika ultrasonik merambat dalam media gas yang mengalir, kecepatannya berubah seiring dengan kecepatan gas. Secara khusus, kecepatan rambat USG berubah searah dengan kecepatan gas: ketika kecepatan gas meningkat, kecepatan rambat USG dalam arah yang sama juga meningkat; sebaliknya, jika kecepatan gas meningkat berlawanan arah dengan rambat USG, maka kecepatan USG akan menurun.
Struktur Dasar Sensor Aliran Pipa Ultrasonik
Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.1 - tipikalDiagram Skema Pengukur Aliran Ultrasonik- dua transduser ultrasonik (disebut sebagai probe atau transduser) yang mampu mentransmisikan dan menerima pulsa ultrasonik tertanam di satu atau kedua sisi pipa. Jalur sebenarnya dari sinyal ultrasonik antara dua transduser disebut saluran suara, sehingga sepasang transduser merupakan satu saluran suara. Transduser dipisahkan dari media fluida oleh membran transparan suara atau bagian dinding saluran akustik. Dalam satu-saluranpengukur aliran ultrasonik, pandu gelombang antara dua transduser ultrasonik memotong sumbu peralatan.
Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.1, diameter pipa adalah D, dan panjang-garis lurus antara permukaan ujung dua transduser A dan B yang tertanam di kedua sisi pipa adalah panjang saluran L (disebut juga jalur suara L). Hubungannya dengan diameter D adalah sebagai berikut:
Rumusnya: Φ adalah sudut kemiringan saluran bunyi, yaitu sudut antara saluran bunyi dengan sumbu pipa. Sudut kemiringan saluran suara juga merupakan sudut datang gelombang ultrasonik.
Sudut datang - sering dibahas dalamStruktur Pengukur Aliran Ultrasonikserta diDiagram Blok Pengukur Aliran Ultrasonik- dipengaruhi oleh kecepatan suara dalam fluida dan kecepatan suara dalam material irisan akustik dan dinding pipa. Namun, perubahan kecepatan suara terhadap suhu umumnya lebih kecil untuk bahan padat dibandingkan bahan gas. Ketika perubahan suhu kecil, pengaruh irisan akustik dan material dinding pipa terhadap akurasi pengukuran dapat diabaikan; namun, ketika rentang perubahan suhu besar, koreksi harus dilakukan untuk perubahan signifikan dalam kecepatan suara pada material irisan akustik dan dinding pipa.
Transduser dengan sudut datang 30 derajat memiliki transmitansi tinggi, kehilangan energi rendah, dan tegangan eksitasi rendah, sehingga cocok untuk pengukur aliran ultrasonik genggam di mana daya AC tidak nyaman. Transduser dengan sudut datang 45 derajat memiliki transmitansi yang lebih rendah, namun ukuran kristal transduser dapat ditingkatkan untuk menaikkan tegangan eksitasi, sehingga cocok untuk pengukur aliran ultrasonik stasioner atau yang dapat menggunakan daya AC.
