В промышленных процессах, где точное измерение потока жидкости напрямую влияет на эффективность, безопасность и контроль затрат, традиционные потокометры часто недостаточно.засорение от вязких сред, и необходимость дорогостоящих остановок для обслуживания уже давно страдают операции в таких секторах, как нефтехимия, очистка воды и производства.Введите ультразвуковые потокометры Yokogawa, прорывное решение, на примере Ultra YEWFLO-UYF200Построенные на десятилетиях опыта Йокогавы в измерении потока (с момента создания первопроходных вихревых потокометров в 1970-х годах), эти ультразвуковые устройства переосмысливают надежность, точность,и простота использования для жидких приложенийЭта статья отвечает на важный вопрос: почему ультразвуковые потокометры Yokogawa являются лучшим выбором для современных промышленных команд?технические преимущества, и влияние на реальный мир в разных отраслях.

Эволюция ультразвуковых потокометров Йокогавы: решение традиционных проблем
Yokogawa является лидером в области измерения потока уже более 50 лет, запустив свой первый промышленный вихревой счетчик потока (YEWFLO) в 1979 году.000 единиц YEWFLO в миреОднако традиционные модели YEWFLO, основанные на обнаружении вихрей на основе напряжения, имели значительные ограничения для измерения жидкости:
- Чувствительность к вибрациям: вибрации труб (частые в нефтеперерабатывающих заводах или электростанциях) искажают показания, что приводит к неточным данным потока.
- Риски засорения: вязкие жидкости или остатки (например, лужа, ржавчина), прилипающие к встроенным датчикам, снижающие чувствительность с течением времени.
- Стоимость отключения: датчики были встроены в вихревые сбросы, что означает, что их замена требует остановки потока жидкости, нарушения работы и увеличения времени простоя.

Для устранения этих пробелов, Yokogawa разработала **Ultra YEWFLO-UYF200**, флагман своей линейки УЗИ Yokogawa.устранение традиционных недостатков при одновременном повышении точности и гибкости.

Сегодня ультразвуковые потокометры Yokogawa производятся на четырех глобальных заводах, обеспечивая постоянное качество и быструю доставку для отраслей промышленности по всему миру.

Как работают ультразвуковые потокометры Йокогавы: наука, подтвержденная точностью
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, без помех.

1Карманский вихревой сброс: основы расчета скорости потока
Когда жидкость протекает мимо фиксированного вихреобразователя (особого препятствия внутри трубы счетчика), вниз по течению образуются чередующиеся вихри.Частота этих вихрей ((f)) прямо пропорциональна скорости потока жидкости ((Q)), описанное уравнением:
[ f = K cdot Q ]
Здесь (K) (фактор K) является почти постоянным значением в широком диапазоне чисел Рейнольдса (мера турбулентности жидкости).Йокогава оптимизировала геометрию шэддера, чтобы поддерживать стабильность K-фактора ± 00,5% по числам Рейнольдса от 10 000 до 300 000 (при измерении воды в трубах длиной 50 мм).Это обеспечивает точность даже при изменении скорости потока или вязкости жидкости, что имеет решающее значение для партийных процессов или систем с переменным спросом..

2Ультразвуковая демодуляция фаз: инновация, которая устраняет помехи
В отличие от обычных вибрационных счетчиков, ультразвуковые потокометры Yokogawa используют ультразвуковые волны (а не датчики напряжения) для обнаружения вибраций, устраняя вибрации и проблемы с засорением.
- Ультразвуковая передача: пиезоэлектрические элементы (находящиеся в подставках из нержавеющей стали) передают ультразвуковые волны частотой 1,2 МГц через стенку трубы счетчика.Приемник на противоположной стороне обнаруживает волны.
- Изменения фаз, вызванные вихрем: чередующиеся вихры изменяют направление распространения ультразвуковых волн, изменяя время движения волн.Это создает фазовый сдвиг синхронизированный с частотой вихряАмплитуда фазового сдвига ((phi)) рассчитывается с помощью:
[ phi = frac{2pi f_c D m nu} {C^2} cdot sinomega t ]
Где:
- (f_c) = частота ультразвуковой волны
- (D) = Внутренний диаметр трубы
- (m) = коэффициент модуляции (установленный по конструкции шэддера/сенсора)
- (nu) = скорость жидкости
- (C) = Ультразвуковая скорость в стационарной жидкости
- (омега) = Угловая частота вихрей
- Обработка сигнала: преобразователь измерителя демодулирует фазовый сигнал, фильтруя шум и преобразуя его в четкое чтение частоты вихря.Эта частота затем используется для расчета скорости потока через уравнение K-фактора.

Этот ультразвуковой подход предлагает две преимущества:
- Иммунитет к вибрациям: вибрации труб не влияют на передачу ультразвуковых волн, обеспечивая стабильные показания в условиях высокой вибрации (например, вблизи насосов или компрессоров).

- Чувствительность низкого потока: интенсивность сигнала пропорциональна скорости жидкости (против скорости в квадрате в стрессовых метрах),позволяет точно измерять низкие показатели потока, идеально подходит для таких приложений, как химическое дозирование или обнаружение утечек.

Ключевые особенности ультразвуковых потокометров Йокогавы
Ультразвуковые потокометры Yokogawa (как Ultra YEWFLO-UYF200) разработаны с учетом промышленных потребностей, имеют модульные конструкции, прочные материалы,и умные функции, которые уменьшают техническое обслуживание и увеличивают время работы.

1Прочное строительство для суровых условий
- Интегрированный вихревой сбросчик: труба измерителя (доступна в типах пластинки или фланца) изготавливается с помощью инвестиционного литья, которое сливает вихревой сбросчик в одну часть.Это минимизирует утечку ультразвуковых волн и ослабление, улучшение соотношения сигнал-шум (S/N) для более четкого чтения.
- Прозрачная конструкция датчиков: датчики устанавливаются снаружи трубы, с сварной секцией, которая предотвращает контакт жидкости.Сварка лазером YAG гарантирует, что держатели датчиков являются огнестойкими и устойчивыми к коррозии, идеально подходят для применения в нефтехимической промышленности или канализации.
- Акустическое совпадение: секция розетки трубы и держатели датчиков спроектированы так, чтобы быть целочисленным кратным 1⁄2 ультразвуковой длины волны ((ламбда)), максимизируя эффективность передачи волны.Датчики теплоустойчивых силиконовых масляных связей с трубой, что еще больше улучшает акустические характеристики.

2Замена датчиков в режиме онлайн: больше никаких отключений
Отличительной особенностью ультразвуковых счетчиков потока Yokogawa является их способность заменять датчики ** без остановки потока жидкости **. В отличие от обычных счетчиков (где датчики являются частью сброса),Датчики Йокогавы внешние и модульные.Техники могут заменить их за считанные минуты, сократив непланированное время простоя до 90% и устранив потери доходов от остановки процессов.

3Миниатюрные, умные конвертеры.
- компактный дизайн: использование специальных для применения интегральных схем (ASIC);Yokogawa уменьшила преобразователь, чтобы соответствовать размеру своих популярных передатчиков серии EJA, сократив вес до ~ 60% от обычных преобразователей YEWFLOЭто позволяет сэкономить место в панелях управления и упростить установку.
- Автоматическое регулирование параметров: ЦП преобразователя автоматически оптимизирует настройки фильтра, приращение и шлюзы обнаружения на основе размера трубы и ультразвуковой скорости.Это означает, что одна модель преобразователя работает для всех типов жидкостей и диаметров труб (от небольших линий длиной 15 мм до больших труб длиной 300 мм).
- Цифровая связь: впервые в линейке вихревых счетчиков Yokogawa, преобразователь поддерживает онлайн-коммуникацию (например, HART, Modbus) и одновременные аналоговые (420 мА) и импульсные выходы.Это позволяет обмениваться данными в режиме реального времени с системами управления (.g., DCS) и облачные аналитические платформы являются ключевыми для инициатив "Индустрии 4.0".