الٹراسونک فلو میٹر اصول: کلیدی بصیرت

میںالٹراسونک بہاؤ کی پیمائش، سیال کی رفتار کا ڈیٹا درمیانے درجے کے - کے ذریعے سفر کرنے والی صوتی لہروں کی تبلیغی خصوصیات سے اخذ کیا گیا ہے چاہے مائع یا گیس پائپ سیکشن میں محدود ہو۔ الٹراسونک فلو میٹر اصول بنیادی طور پر ٹرانزٹ ٹائم کی مختلف حالتوں یا تعدد شفٹوں کی پیمائش پر انحصار کرتا ہے جو اس وقت ہوتا ہے جب آواز کی لہریں حرکت پذیر سیال کے ساتھ تعامل کرتی ہیں۔ سگنل جنریشن ، ٹرانسمیشن کا معیار ، اور ایکو استقبالیہ اجتماعی طور پر اس بات کا تعین کرتا ہے کہ آیا آلہ درست حجم کے پڑھنے کو فراہم کرتا ہے یا پیمائش کی زنجیر میں منظم غلطیوں کو متعارف کراتا ہے۔

جدید الٹراسونک فلو میٹر ڈیزائن میں ٹرانزٹ ٹائم کا طریقہ غالب نقطہ نظر ہے۔ جب پریکٹیشنرز پہلی بار اس ٹکنالوجی کا سامنا کرتے ہیں تو ، وہ اکثر اس بات پر کم نہیں کرتے ہیں کہ سگنل پروسیسنگ کے پسدید کتنا اہم ہے۔ پیزو الیکٹرک ٹرانس ڈوسیسرز کے خام بازگشت سگنل صاف سینوسائڈز کے طور پر نہیں پہنچتے ہیں - وہ شور ، طول و عرض کی مختلف حالتوں اور مرحلے کی بگاڑ لیتے ہیں جو کسی بھی معنی خیز بہاؤ کا حساب کتاب ہونے سے پہلے ہی سنبھالا جانا چاہئے۔

1981 میں ، سینڈرسن اور بھنگ نے ٹرانزٹ - وقت الٹراسونک فلو میٹر کے لئے سگنل کا پتہ لگانے کے طریق کار پر بنیادی کام شائع کیا۔ ان کی شراکت وقت - ڈومین اور تعدد - ڈومین پروسیسنگ تکنیک کے درمیان ممتاز ہے۔ وقت - ڈومین کے طریقوں میں عام طور پر سنگل - نبض کی ترسیل اور ٹریک مخصوص ویوفارم کی خصوصیات - عام طور پر صفر- کراسنگ پوائنٹس یا تھریشولڈ ٹرگرز کو استعمال کرتے ہیں۔ تعدد - ڈومین اس کے بجائے ورنکرم مواد کی جانچ پڑتال کرتا ہے۔ ہر ایک کے پاس ٹریڈ آفس ہوتے ہیں جو فوری طور پر واضح نہیں ہوتے ہیں جب تک کہ آپ حقیقی فیلڈ تنصیبات سے نمٹیں۔

الٹراسونک نبض کی مدت اور آواز کی رفتار کے مابین تعلقات ، جس کے ساتھ مل کر صوتی رفتار کے ساتھ طول موج ترازو کس طرح طے کرتا ہے ، اس بات کا تعین کرتا ہے کہ پروسیسنگ کی کون سی حکمت عملی عملی معنی رکھتی ہے۔ سنگل - نبض ٹائمنگ اسکیموں میں ، میٹر ایک پھٹ جاتا ہے ، استقبال کا انتظار کرتا ہے ، پھر آمد کے وقت کا تخمینہ لگاتا ہے۔ نظریہ میں کافی آسان ہے۔ حقیقت میں اس بات کی نشاندہی کرنا شامل ہے کہ موصولہ ویوفارم کا کون سا حصہ "صحیح" ٹرانزٹ ٹائم - سے مساوی ہے اور یہ وہ جگہ ہے جہاں صفر - کراسنگ کا پتہ لگانے سے تصویر میں داخل ہوتا ہے۔

صفر - کراسنگ کا پتہ لگانے سے وولٹیج کی حد مقرر ہوتی ہے۔ جب ایکو سگنل اس سطح سے تجاوز کرتا ہے تو ، نظام وقت کو متحرک کرتا ہے اور اس کے بعد جب ویوفارم صفر کو عبور کرتا ہے تو فوری طور پر اس کی پیمائش کرتا ہے۔ یہ نقطہ نظر کئی دہائیوں سے معیاری عمل رہا ہے۔ دہلیز وولٹیج ایک حوالہ قائم کرتا ہے جس کے خلاف موصولہ ویوفارم کا موازنہ کیا جاتا ہے ، جس میں پہلا صفر - تھریشولڈ کی خلاف ورزی کے بعد کراسنگ کے ساتھ "اسٹاپ" ایونٹ کے لئے "اسٹاپ" ایونٹ کو نشان زد کیا جاتا ہے۔

اس رجحان کو بیشتر تکنیکی ادب کے آریگراموں - میں ایک آسکیلیٹنگ گونج لفافہ میں بیان کیا گیا ہے جہاں گنے والی چوٹیوں (لیبل لگا ہوا 1 ، 2 ، 3 ، 4) ممکنہ صفر - کراسنگز ہیں۔ جس کا انتخاب صفر - استعمال کرنے کے لئے کراسنگ صوابدیدی نہیں ہے۔ آپ کو اپنی پیمائش کی تکرار کا مظاہرہ کرنے کی ضرورت ہے ، لیکن سگنل طول و عرض میں اتار چڑھاو پہلی چوٹی کو حد سے تجاوز کرنے کا سبب بن سکتا ہے ، جس کی وجہ سے ایک پریشان کن "سائیکل اسکیپنگ" کا رجحان - ماپا جانے کا وقت ایک مکمل لہر چکر کو چھوڑتا ہے۔

مضبوطی کو بہتر بنانے کے ل multiple ایک سے زیادہ صفر - کراسنگ پوائنٹس کو ٹریک کیا جاسکتا ہے۔ کچھ آلات متعدد کراسنگ کی نشاندہی کرتے ہیں اور باہر جانے والوں کو مسترد کرنے کے لئے مستقل مزاجی کے چیکوں کا استعمال کرتے ہیں۔ اس سے کمپیوٹیشنل اوور ہیڈ شامل ہوتا ہے لیکن طول و عرض - حوصلہ افزائی وقت کی غلطیوں میں حساسیت کو نمایاں طور پر کم کرتا ہے۔

الٹراسونک فلو میٹر ورکنگ اصولمائع کے بجائے گیس کی ایپلی کیشنز سے نمٹنے کے دوران کافی پیچیدہ ہوجاتا ہے۔ مائع میڈیا کے مقابلے میں گیس میں شدت کم صوتی رکاوٹ کے تقریبا three تین آرڈر ہیں۔ سگنل کی توجہ شدید ہے۔ جہاں ایک مائع - جوڑے ہوئے ٹرانس ڈوزر کو ملیویولٹ - سطح کی بازگشت حاصل ہوسکتی ہے جس میں معمولی وسعت کی ضرورت ہوتی ہے ، گیس کی پیمائش اکثر 60db سے زیادہ حاصل ہوتی ہے جس میں موصولہ نبض کو پس منظر کے شور سے حل کیا جاتا ہے۔

الٹراسونک ٹرانزٹ - ٹائم ٹکنالوجی کے ساتھ گیس کے بہاؤ کی پیمائش ان چیلنجوں کو پیش کرتی ہے جن کا مائع ایپلی کیشنز کا سامنا نہیں کرنا پڑتا ہے۔ ٹرانس ڈوزر اور میڈیم کے مابین صوتی جوڑے گیس میڈیا کے ساتھ کافی حد تک کم ہوجاتے ہیں۔ گیس میں آواز کی رفتار ساخت ، دباؤ اور درجہ حرارت کے ساتھ ڈرامائی طور پر مختلف ہوتی ہے {{3} live مائعات سے کہیں زیادہ جہاں تغیر کچھ فیصد ہوسکتا ہے۔

غور کریں کہ گیس کی تقسیم کے نیٹ ورک میں کیا ہوتا ہے۔ ایک ہی پائپ ، ایک ہی الٹراسونک میٹر ہارڈ ویئر ، لیکن دباؤ طلب کے ساتھ اتار چڑھاؤ آتا ہے۔ ہر دباؤ کی تبدیلی صوتی رکاوٹ کو بدل دیتی ہے ، موصولہ سگنل طول و عرض کو منتقل کرتی ہے ، ممکنہ طور پر دہلیز - پر مبنی ٹائمنگ سسٹم کو مختلف صفر - کراسنگ پوائنٹس پر لچنے کا سبب بنتا ہے۔ نتیجے میں بہاؤ پڑھنے میں بہتا ہے یہاں تک کہ اگر اصل والیومیٹرک تھرو پٹ مستقل رہتا ہے۔

ہنگامہ آرائی ان مسائل کو مرکب کرتی ہے۔ اعلی رینالڈس نمبروں پر ، رفتار کے پروفائلز پائپ کراس - سیکشن میں تیزی سے غیر - وردی بن جاتے ہیں۔ الٹراسونک میٹر کی پیمائش کے ٹرانزٹ ٹائم کا فرق ایک راستہ - اوسطا {- کی نمائندگی کرتا ہے جو آپ کو پورے بہاؤ کے علاقے میں مربوط کرکے حقیقی معنی کی رفتار نہیں ہے۔ اصلاحی عوامل (پروفائل معاوضہ) اس تضاد کا محاسبہ کرتے ہیں ، لیکن وہ نسبتا well اچھی طرح سے فرض کرتے ہیں کہ - بہاؤ کے حالات سے برتاؤ کیا جاتا ہے۔ غیر متناسب inlet رکاوٹ یا گھومنے پھرنے میں پھینک دیں ، اور وہ اصلاحی عوامل کم قابل اعتماد ہوجاتے ہیں۔

AGC - خودکار گین کنٹرول - سرکٹس گونج کے طول و عرض کو معمول پر لانے کی کوشش کرتے ہیں اس سے قطع نظر کہ اس سے قطع نظر کہ پھیلاؤ کے دوران سگنل کتنا کم ہوتا ہے۔ جب آلے کا AGC مرحلہ صحیح طریقے سے کام کرتا ہے تو ، بہاؤ سے طول و عرض کی مختلف حالتیں - حوصلہ افزائی والے راستے کی تبدیلی ، درجہ حرارت - متعلقہ صوتی املاک میں تبدیلی ، یا تدریجی ٹرانس ڈوسر انحطاط صفر - کراسنگ ٹائمنگ کو خراب نہیں کرتے ہیں۔ تاہم ، اگر احتیاط سے نافذ نہیں کیا گیا تو اے جی سی اپنے وقت کے نمونے متعارف کراتا ہے۔ گین کنٹرول لوپ کے ذریعے مرحلے کی شفٹوں میں راہداری وقت کے اختلافات کے طور پر بہانا ہوسکتا ہے۔

گیس الٹراسونک فلو میٹر میں ثانوی الیکٹرانکس کو ڈیزائن کرنے میں مستحکم ، دہرانے والے وقت کی ضرورت کے خلاف سگنل - سے - میں توازن شامل ہوتا ہے۔ ایک مشہور کنفیگریشن AD8367 متغیر - حاصل یمپلیفائر جیسے اجزاء کا استعمال کرتے ہوئے ینالاگ AGC مراحل کے ساتھ ساتھ ڈیجیٹل AGC (فرم ویئر میں نافذ) کا ایک مجموعہ استعمال کرتی ہے۔ ہائبرڈ نقطہ نظر متحرک حدود میں توسیع کرتا ہے جبکہ مسخ کو قابل قبول حدود میں رکھتا ہے۔

ultrasonic flow measurement

کوئی بھی عنصر جس سے سگنل کے نقصان کا سبب بنتا ہے پیمائش کے معیار کو متاثر کرتا ہے۔ اعلی بہاؤ کی رفتار کا مطلب ہے کہ نقل و حمل کی وجہ سے طویل صوتی راستے کی کمی - صوتی بیم سیدھے پائپ کے پار سیدھا سفر نہیں کرتی ہے بلکہ مڑے ہوئے راستے کی پیروی کرتی ہے۔ چھوٹے - قطر کے پائپوں کی نمائش واضح حد پرت کے اثرات جہاں دیوار قربت مقامی رفتار کے میلان میں ترمیم کرتی ہے۔

پیمائش ٹیوب کی دیواروں کے کنارے کے اثرات الٹراسونک ٹرانزٹ - ٹائم فلو میٹر ڈیزائن کے لئے اضافی پیچیدگیاں متعارف کراتے ہیں۔ نالیوں کی حدود کے تجربے کے اضطراب اور جزوی عکاسی کے ساتھ بات چیت کرنے والی صوتی لہریں۔ تنگ پائپوں میں ، یہ حدود تعامل موصولہ سگنل کے کردار پر حاوی ہیں۔ پائپ قطر کے معاملات سے متعلق صوتی بیم کی چوڑائی ؛ دیوار کے زیادہ اثر و رسوخ کے زیادہ سے زیادہ بیم "دیکھیں"۔

Co₂ - بھرپور گیس اسٹریمز خاص چیلنجز پیش کرتے ہیں۔ کاربن ڈائی آکسائیڈ ہوا یا قدرتی گیس سے کہیں زیادہ جارحانہ انداز میں کچھ تعدد پر صوتی توانائی جذب کرتا ہے۔ اعلی CO₂ مواد سگنل طول و عرض کو کم کرتا ہے ، ممکنہ طور پر پتہ لگانے کی دہلیز کے نیچے۔ ماحولیاتی شور - چاہے پریشر ریگولیٹرز سے اوپر کی طرف ، کیویٹیٹنگ والوز ، یا بیرونی کمپن کے ذرائع -} انجیکشن سگنل لگائیں جو غلط تھریشولڈ کراسنگ کو متحرک کرسکتے ہیں۔

20 کلو ہرٹز سے اوپر کی پیمائش کی تعدد کا حصول اکثر ضروری ہوتا ہے کہ وہ شور کے صنعتی ماحول میں مناسب سگنل - سے - شور مارجن حاصل کریں۔ نچلی تعدد دور کی تشہیر کرتے ہیں لیکن محیطی صوتی مداخلت کے ل more زیادہ حساس ہیں۔ اعلی تعدد گیس میں تیزی سے کم ہوجاتی ہے لیکن کم - تعدد پلانٹ کے شور سے بہتر استثنیٰ کی پیش کش کرتی ہے۔

سگنل کی شکل میں عدم استحکام الٹراسونک فلو میٹرنگ میں پیمائش کی غلطی کا ایک غیر منقولہ ذریعہ بنی ہوئی ہے۔ بازگشت ایک پیمائش سے دوسرے پیمائش تک ایک جیسے پروفائلز کو برقرار نہیں رکھتی ہے۔ درجہ حرارت سائیکلنگ شفٹوں میں ٹرانس ڈوزر گونج فریکوئنسی۔ صوتی بندرگاہوں پر ذخائر رکاوٹ کے ملاپ کو تبدیل کرتے ہیں۔ پائپ دیوار سنکنرن حد کی عکاسی کی خصوصیات کو تبدیل کرتی ہے۔

جب گونج ویوفارم کی شکل بہتی ہے تو ، دہلیز - پر مبنی پتہ لگانے کی اسکیمیں ہر پلس ٹرین کا مختلف انداز میں جواب دیتی ہیں۔ کمیشننگ میں جس چیز نے مکمل طور پر کام کیا اس سے کچھ سالوں کے آپریشن کے بعد منظم تعصب پیدا ہوسکتا ہے۔ کراس - ارتباط کی تکنیک - جہاں موصولہ ویوفارم کا موازنہ ذخیرہ شدہ حوالہ - کے مقابلے میں کیا جاتا ہے {- تغیرات کی تشکیل کے ل. بہتر استثنیٰ کی پیش کش کی جاتی ہے لیکن زیادہ کمپیوٹیشنل وسائل اور محتاط حوالہ سگنل مینجمنٹ کی ضرورت ہوتی ہے۔

تبلیغ کا راستہ خود ہندسی طور پر طے نہیں ہوتا ہے۔ رفتار کے تدریج کی وجہ سے اضطراب (تیز تر بہاؤ اور سست حدود پرتوں کے درمیان قینچ) صوتی بیم کو موڑ دیتا ہے۔ ملٹیپاتھ میٹر ڈیزائنوں میں ، یہ اثر راستے - منحصر رفتار کی پڑھنے کے طور پر ظاہر ہوتا ہے جو متوقع بلک کی رفتار کے مطابق اوسط نہیں ہے۔

ultrasonic flow measurement

قابل اعتماد ٹرانزٹ حاصل کرنا - وقت کے فرق کی پیمائش کے ل several کئی اوزار کی تفصیلات پر توجہ دینے کی ضرورت ہے۔ وقت کی قرارداد کو متوقع ٹرانزٹ - وقت کے فرق سے کافی حد تک تجاوز کرنا چاہئے۔ کم - رفتار گیس کے بہاؤ کے لئے ، ΔT صرف چند نانو سیکنڈ - ہوسکتا ہے جس میں پیکوسیکنڈ - کلاس ٹائم ڈیجیٹائزیشن کی ضرورت ہوتی ہے۔ TDC (وقت - سے - ڈیجیٹل کنورٹر) AMS جیسے مینوفیکچررز سے چپس 90PS ریزولوشن حاصل کرتے ہیں ، جس سے بہاؤ کی پیمائش - کو بھی چیلنج کرنے والی حالتوں میں بھی ٹرانزٹ اختلافات کی حوصلہ افزائی ہوتی ہے۔

درجہ حرارت کا معاوضہ غیر - قابل تبادلہ ہے۔ درمیانے درجے میں آواز کی رفتار اور درجہ حرارت کے ساتھ ٹرانس ڈوزر کی خصوصیات دونوں۔ غیر معاوضہ آلات درجہ حرارت کے جھولوں اور بہاؤ کی پڑھنے کے مابین ارتباط کو ظاہر کرتے ہیں جس کا اصل تھروپپٹ تبدیلیوں سے کوئی لینا دینا نہیں ہے۔

صفر - کراسنگ کا پتہ لگانے والے الٹراسونک فلو میٹر اصول بالآخر مستحکم حد کے عزم ، مستقل لہراتی آمد کی خصوصیات ، اور مناسب طریقے سے ڈیزائن کردہ گین کنٹرول پر منحصر ہے۔ یہ عناصر ان طریقوں سے تعامل کرتے ہیں جو ہمیشہ بدیہی نہیں ہوتے ہیں۔ ایک "بہتر" یمپلیفائر کا مطلب بہتر بہاؤ کی پیمائش کا مطلب نہیں ہے اگر مرحلہ ردعمل گین سیٹنگ کے ساتھ بدل جاتا ہے۔

صاف ، سنگل - مستحکم ساخت کے ساتھ مرحلے کے سیال ٹرانزٹ - وقت الٹراسونک فلو میٹر کے لئے مثالی حالات کی نمائندگی کرتے ہیں۔ قدرتی گیس پائپ لائنوں میں حراست کی منتقلی کی درخواستیں ملٹیپاتھ الٹراسونک میٹروں پر خاص طور پر بہت زیادہ انحصار کرتی ہیں کیونکہ جب مناسب طریقے سے انسٹال اور کیلیبریٹڈ - جب وہ حرکت پذیر حصوں کی بحالی کے بوجھ کے بغیر ٹربائن میٹر کی درستگی یا حد سے تجاوز کرتے ہیں تو وہ درستگی کا مقابلہ کرتے ہیں۔

اس کے برعکس ، گندی گیس کے ساتھ جکڑے ہوئے مائعات ، تیزی سے مختلف کمپوزیشن ، یا اہم پارٹیکلولیٹ لوڈنگ ٹیکنالوجی کی حدود کو آگے بڑھاتے ہیں۔ معطل مواد سے سگنل بکھرنے سے براہ راست - پاتھ کی بازگشت کے ساتھ گونج ہوسکتی ہے۔ ڈوپلر - پر مبنی الٹراسونک میٹر اس طرح کے حالات کو بہتر طریقے سے سنبھالتے ہیں ، حالانکہ کم درستگی پر۔

پریکٹیشنرز کے لئے ٹیک وے: الٹراسونک بہاؤ کی پیمائش کی وضاحت کرنے سے پہلے اپنے عمل کی شرائط کو سمجھیں۔الٹراسونک فلو میٹر کا اصولآپریشن سیدھے سیدھے - کی پیمائش ٹرانزٹ اوقات ، کمپیوٹ کی رفتار - کی پیمائش کریں لیکن حقیقی آپریٹنگ شرائط کے تحت قابل اعتماد نتائج کی فراہمی کے لئے درخواست کے تقاضوں سے آلہ سازی کے فن تعمیر سے مماثل ہونا ضروری ہے۔

عصری الٹراسونک گیس فلو میٹرز تیزی سے ڈیجیٹل سگنل پروسیسنگ کی تکنیکوں کا فائدہ اٹھاتے ہیں جو ایک دہائی قبل کمپیوٹیشنل طور پر ممنوع تھیں۔ ارتباط - پر مبنی وقت - کا - پرواز کا عزم ، انکولی فلٹرنگ الگورتھم ، اور ماڈل - پر مبنی ویوفارم فٹنگ تمام سادہ حد/صفر - کراسنگ نقطہ نظر کے مقابلے میں ممکنہ بہتری کی پیش کش کرتی ہے۔

ان الگورتھم کو سنگل - چپ حل - میں انضمام ، ٹرانس ڈوسر ڈرائیوروں ، ینالاگ فرنٹ -}}}}}}}}}}}}}}} ، اور ڈیجیٹل پروسیسنگ میں یکجہتی آلات - میں کارکردگی کو بہتر بنانے کے دوران عمل درآمد کی پیچیدگی کو ڈرامائی طور پر کم کیا گیا ہے۔ ٹیکساس کے آلات اور میکسم جیسے مینوفیکچر اب درخواست - مخصوص الٹراسونک سینسنگ ICS کے ساتھ بلٹ - کے ساتھ وقت - سے - ڈیجیٹل تبادلوں اور ارتباط کی گنتی کی پیش کش کرتے ہیں۔

اختتامی صارفین کے ل this ، اس کا ترجمہ میٹروں میں ہوتا ہے جو وقت کے ساتھ ساتھ انشانکن کو بہتر طریقے سے برقرار رکھتے ہیں ، مداخلت کو زیادہ موثر طریقے سے مسترد کرتے ہیں ، اور تشخیصی معلومات فراہم کرتے ہیں جب عمل کی شرائط پیمائش کی درستگی کی حدود کو آگے بڑھا رہی ہیں۔ بنیادیالٹراسونک فلو میٹر اصولنہیں بدلا ، لیکن اس اصول کو کس طرح نافذ کیا جاتا ہے آگے بڑھتا جارہا ہے۔

الٹراسونک فلو ایپلی کیشنز میں پیمائش کی درستگی بالآخر جسمانی آپریٹنگ حالات سے سگنل پروسیسنگ فن تعمیر سے ملنے والی دیکھ بھال کی عکاسی کرتی ہے۔ ٹرانزٹ - وقت کا پتہ لگانا غالب رہتا ہے ، لیکن معاون الیکٹرانکس اور الگورتھم اس بات کا تعین کرتے ہیں کہ آیا نظریاتی صحت سے متعلق عملی وشوسنییتا میں ترجمہ کرتا ہے۔