정확한 액체 흐름 측정이 효율성, 안전성 및 비용 통제에 직접 영향을 미치는 산업 공정에서 전통적인 흐름 미터는 종종 부족합니다. 진동 간섭,고스란한 매체로부터의 막힘, 그리고 유지보수를 위해 비용이 많이 드는 중단의 필요성은 석유화학, 수처리 및 제조업과 같은 분야에서 오랫동안 운영을 괴롭혔습니다.유로가와 초음파 흐름 계측기를 입력합니다. Ultra YEWFLO-UYF200에 의해 예시되는 획기적인 솔루션유동량 측정에 대한 요코가와의 수십 년의 전문 지식을 바탕으로 1970 년대에 돌풍 유동량 미터를 개척한 이래로, 이러한 초음파 기반 장치들은 신뢰성, 정확성,그리고 액체용 용도로 사용하기 쉽다.이 기사에서는 중요한 질문에 답합니다: 요코가와 초음파 흐름계는 현대 산업 팀의 최고의 선택이 된 이유는 무엇입니까? 우리는 그들의 혁신적인 기술, 주요 기능,기술적 장점, 그리고 산업 전반에 걸쳐 실제 세계 영향.
요코가와 초음파 흐름계 진화: 전통적인 고통점 해결
요코가와 (Yokogawa) 는 50 년 이상 동안 흐름 측정의 선두주자로 있으며 1979 년 첫 번째 산업용 소용돌이 흐름 미터 (YEWFLO) 를 출시했습니다.000 YEWFLO 단위 전 세계그러나 스트레스 기반의 소용돌이 검출에 기반한 전통적인 YEWFLO 모델은 액체 측정에 중요한 한계를 직면했습니다.
- 진동 감수성: 파이프 진동 (분석 공장이나 발전소에서 흔한) 은 부정확한 흐름 데이터로 이어지는 왜곡된 판독을 나타냅니다.
- 막힘 위험: 집착 센서에 붙어있는 점착성 액체 또는 잔류 (예: 매립물, 강물) 는 시간이 지남에 따라 민감도를 감소시킵니다.
- 값비싼 폐쇄: 센서는 소용돌이 분출기에 탑재되어 있었고, 이를 대체하기 위해서는 액체의 흐름을 중단하고, 운영을 방해하고, 정지 시간을 늘려야 했습니다.
이러한 격차를 해결하기 위해, 요코가와 (Yokogawa) 는 자사의 요코가와 (Yokogawa) 초음파 흐름 미터 라인업의 플래그십인 **Ultra YEWFLO-UYF200**를 개발했습니다. 이 장치는 초음파 기술로 스트레스 기반 검사를 교환합니다.정확성과 유연성을 높이는 동시에 전통적인 결함을 제거.
오늘날, 요코가와 초음파 흐름 미터는 전 세계 4개의 시설에서 제조되며, 전 세계 산업에 대한 일관된 품질과 빠른 배송을 보장합니다.
요코가와 초음파 흐름계 는 어떻게 작동 합니까? 정확성 을 뒷받침 하는 과학
Yokogawa Ultrasonic Flow Meters operate on two core principles—Karman Vortex Shedding (for flow rate correlation) and ultrasonic phase demodulation (for reliable vortex detection)—working in tandem to deliver precise, 간섭 없는 측정
1카만 소용돌이 분출: 흐름 속도 계산의 기초
액체가 고정된 류류 분출기를 지나가면 (미터 파이프 내부에 특수 모양의 장애물) 하류에서 번갈아 있는 소용돌이들이 형성됩니다.이 소용돌이의 주파수 (f) 는 액체 (Q) 의 흐름량 (Q) 에 직비례합니다., 방정식으로 설명됩니다:
[ f = K cdot Q ]
여기서, (K) (K-인자) 는 광범위한 레이놀즈 수 (유체 격동의 척도) 에서 거의 일정한 값이다.요코가와 (Yokogawa) 는 ±0의 K-포터 안정성을 유지하기 위해 쉐더의 기하학을 최적화했습니다.레이놀즈 수치에서 0.5%에서 10,000에서 300,000까지 (50mm 파이프에서 물을 측정 할 때).이것은 흐름 속도 또는 액체의 점착성 변화에도 정확성을 보장합니다..
2초음파 단계 분광: 간섭을 제거하는 혁신
기존의 소용돌이 미터와 달리, 요코가와 초음파 흐름 미터는 소용돌이를 감지하기 위해 초음파 (스트레스 센서가 아닌) 를 사용하여 진동 및 막힘 문제를 제거합니다.
- 초음파 전송: 피에조 전기적 요소 (가장 스테인레스 스틸 용기) 는 측정기 파이프 벽을 통해 1.2 MHz 초음파를 전송합니다.반대편의 수신기는 파도를 감지합니다..
- 소용돌이 유도 위상 전환: 소용돌이가 번갈아 오면서 초음파 전파의 전파 방향이 변화하여 파동의 이동시간이 변합니다.이것은 소용돌이 주파수와 동기화 된 단계 전환을 만듭니다.단계 전환 진폭 (phi) 은 다음과 같이 계산됩니다.
[ phi = frac{2pi f_c D m nu} {C^2} cdot sinomega t ]
어디:
- (f_c) = 초음파 파동 주파수
- (D) = 파이프 내부 지름
- (m) = 변조 계수 (시드러/센서 설계에 의해 고정)
- (nu) = 유체의 속도
- (C) = 정지 액체에서의 초음속
- (오메가) = 소용돌이의 각 주파수
- 신호 처리: 미터 변환기는 단계 전환 신호를 demodulate하여 소음을 필터링하고 명확한 소용돌이 주파수 판독으로 변환합니다.이 주파수는 K 인자 방정식을 통해 흐름 속도를 계산하는 데 사용됩니다..
이 초음파 접근법은 두 가지 큰 이점을 제공합니다.
- 진동 면역: 파이프 진동은 초음파 전파 전송에 영향을 미치지 않으며, 높은 진동 환경 (예를 들어 펌프 또는 압축기 근처) 에서 안정적인 판독을 보장합니다.
- 낮은 흐름 감수성: 신호 강도는 유체의 속도 (충압 기반 미터에서 속도의 제곱에 비해) 에 비례합니다.화학 용량 또는 누출 탐지와 같은 애플리케이션에 이상적으로 낮은 흐름 속도를 정확하게 측정 할 수 있습니다..
요코가와 초음파 흐름계 의 주요 특징: 신뢰성 과 편리성 을 위해 제작 된 것
요코가와 초음파 흐름 계측기 (Ultra YEWFLO-UYF200처럼) 는 산업적 필요를 고려하여 설계되었으며 모듈형 설계, 내구성 있는 재료,그리고 유지보수를 줄이고 가동 시간을 증가시키는 스마트 기능.
1가혹 한 환경 에 맞게 견고 한 건축물
- 통합된 빗자루 셰이더: 미터 셰이더 파이프 (와이퍼 또는 플랜지 유형으로 제공됩니다) 는 투입 주름으로 만들어집니다. 이는 빗자루 셰이더를 하나의 조각으로 융합합니다.이것은 초음파 파동 누출 및 약화 최소화, 더 명확한 판독을 위해 신호와 소음 비율 (S/N) 을 개선합니다.
- 누출 방지 센서 설계: 센서는 파이프 외부에 장착되어 있으며 액체 접촉을 방지하는 플러그 용접 섹션을 가지고 있습니다.YAG 레이저 용접은 센서 홀더가 화염 방지 및 부식 저항성을 보장합니다.
- 어쿠스틱 매칭: 파이프의 플러그 섹션과 센서 홀더는 울트라소닉 파장 (lambda) 의 1⁄2의 정수 배가 되도록 설계되어 파동 전송 효율을 극대화합니다.열 저항성 실리콘 오일 결합 센서음향 성능을 더욱 향상시킵니다.
2온라인 센서 교체: 더 이상 종료되지 않습니다.
요코가와 초음파 흐름 계측기의 특징은 액체의 흐름을 멈추지 않고 센서를 교체 할 수 있다는 것입니다.요코가와의 센서는 외부와 모듈입니다.기술자들은 몇 분 안에 교체할 수 있습니다. 계획되지 않은 다운타임을 최대 90%까지 줄이고 중단된 프로세스에서 발생하는 수익 손실을 제거합니다.
3소형화, 스마트 변환기
- 콤팩트 디자인: 애플리케이션 특유의 통합 회로 (ASIC) 를 사용함요코가와 (Yokogawa) 는 컨버터를 EJA 시리즈의 인기 있는 송신기와 일치하도록 축소하여 무게를 ~ 60%로 줄였습니다.이것은 제어판에 공간을 절약하고 설치를 단순화합니다.
- 자동 매개 변수 조정: 컨버터의 CPU는 파이프 크기 및 초음속에 따라 필터 설정, 이득 및 감지 게이트를 자동으로 최적화합니다.이것은 모든 액체 유형과 파이프 지름 (작은 15mm 파이프에서 큰 300mm 파이프까지) 에 대해 하나의 변환기 모델이 작동한다는 것을 의미합니다.
- 디지털 연결: 요코가와의 소용돌이 계열에서 처음으로 변환기는 온라인 통신 (예를 들어, HART, Modbus) 및 동시 아날로그 (420 mA) 및 펄스 출력을 지원합니다.이것은 제어 시스템과 실시간 데이터 공유를 가능하게합니다.예를 들어, DCS) 및 클라우드 기반 분석 플랫폼은 산업 4.0 이니셔티브의 핵심입니다.
