અલ્ટ્રાસોનિક ફ્લો મીટરમાં ડોપ્લર અસર એ એક એવી ઘટના છે જ્યાં પાઇપની અંદર કણો અથવા પ્રવાહીની ગતિને કારણે અલ્ટ્રાસોનિક સિગ્નલની આવર્તન બદલાય છે. આવર્તનમાં આ ફેરફારનો ઉપયોગ પ્રવાહીનો વેગ નક્કી કરવા માટે થાય છે, અને તેમાંથી, પ્રવાહ દરની ગણતરી કરી શકાય છે.
અલ્ટ્રાસોનિક ફ્લો મીટરમાં ડોપ્લર ઇફેક્ટનો કાર્યકારી સિદ્ધાંત:
ડોપ્લર ઇફેક્ટનો ઉપયોગ કરતા અલ્ટ્રાસોનિક ફ્લો મીટરમાં, સિસ્ટમ નીચે મુજબ કાર્ય કરે છે:
અલ્ટ્રાસોનિક તરંગોનું પ્રસારણ: ફ્લો મીટર ટ્રાન્સડ્યુસર દ્વારા પ્રવાહીમાં અલ્ટ્રાસોનિક તરંગનું પ્રસારણ કરે છે.
કણોમાંથી પ્રતિબિંબ: ઘણા કિસ્સાઓમાં, પ્રવાહી શુદ્ધ હોતું નથી પરંતુ તેમાં સસ્પેન્ડેડ કણો, પરપોટા અથવા અન્ય અસંગતતાઓ હોય છે. જ્યારે અલ્ટ્રાસોનિક તરંગો આ ગતિશીલ કણો અથવા પરપોટાને અથડાવે છે, ત્યારે તે ટ્રાન્સડ્યુસરમાં પાછા પ્રતિબિંબિત થાય છે.
આવર્તનમાં પરિવર્તન: કણોની ગતિ પ્રતિબિંબિત અલ્ટ્રાસોનિક તરંગની આવર્તનમાં પરિવર્તન લાવે છે:
જો પ્રવાહી પ્રવાહ ટ્રાન્સડ્યુસર તરફ આગળ વધી રહ્યો હોય, તો પ્રતિબિંબિત આવર્તન વધુ હશે (પોઝિટિવ ડોપ્લર શિફ્ટ).
જો પ્રવાહી પ્રવાહ ટ્રાન્સડ્યુસરથી દૂર જઈ રહ્યો હોય, તો પ્રતિબિંબિત આવર્તન ઓછું હશે (નકારાત્મક ડોપ્લર શિફ્ટ).
ફ્રીક્વન્સી શિફ્ટ ગણતરી: ફ્રીક્વન્સી શિફ્ટનું પ્રમાણ પ્રવાહીના વેગના સીધા પ્રમાણસર છે. પ્રવાહી જેટલી ઝડપથી ગતિ કરે છે, ફ્રીક્વન્સી શિફ્ટ એટલી જ વધારે હોય છે.
પ્રવાહ દર ગણતરી: ડોપ્લર શિફ્ટ માપીને અને પ્રવાહીના ગુણધર્મો અને પાઇપની ભૂમિતિ જાણીને, પ્રવાહ મીટર પ્રવાહીના વેગની ગણતરી કરી શકે છે. ત્યારબાદ પ્રવાહી વેગને પાઇપના ક્રોસ-સેક્શનલ એરિયા દ્વારા ગુણાકાર કરીને પ્રવાહ દર મેળવી શકાય છે.
અસર કરતા પરિબળોઅલ્ટ્રાસોનિક ફ્લો મીટરમાં ડોપ્લર અસર:
કણોની સાંદ્રતા: ડોપ્લર અસર પ્રવાહીની અંદર કણો (અથવા પરપોટા) ની હાજરી પર આધાર રાખે છે. જો પ્રવાહી ખૂબ જ સ્વચ્છ હોય અથવા તેમાં કોઈ સસ્પેન્ડેડ ઘન ન હોય, તો અલ્ટ્રાસોનિક તરંગો પર્યાપ્ત રીતે પ્રતિબિંબિત ન થઈ શકે, જે અચોક્કસ અથવા નિષ્ફળ માપન તરફ દોરી જાય છે.
કણોનું કદ: મોટા કણો અથવા પરપોટા અલ્ટ્રાસોનિક તરંગોને વધુ અસરકારક રીતે પ્રતિબિંબિત કરે છે, જેનાથી ડોપ્લર શિફ્ટ શોધવાનું સરળ બને છે. નાના કણો સિસ્ટમ દ્વારા શોધી શકાય તેટલું મજબૂત પ્રતિબિંબ ઉત્પન્ન કરી શકતા નથી.
ફ્લો પ્રોફાઇલ: ફ્લો પ્રોફાઇલ (અશાંત અથવા લેમિનાર) ડોપ્લર માપનની ચોકસાઈને પ્રભાવિત કરી શકે છે. સામાન્ય રીતે, ડોપ્લર મીટર તોફાની પ્રવાહ માટે વધુ યોગ્ય છે, જ્યાં કણો રેન્ડમ, અસ્તવ્યસ્ત રીતે ફરે છે.
પ્રવાહી ગુણધર્મો: પ્રવાહીમાં ધ્વનિની ગતિ ડોપ્લર શિફ્ટને અસર કરે છે. ચોક્કસ પ્રકારના પ્રવાહી માટે મીટરને માપાંકિત કરવાની જરૂર પડી શકે છે, કારણ કે ધ્વનિની ગતિ પ્રવાહીની ઘનતા, તાપમાન અને રચનાના આધારે બદલાય છે.
ના પ્રકારોડોપ્લર અલ્ટ્રાસોનિક ફ્લો મીટર:
ક્લેમ્પ-ઓન ડોપ્લર ફ્લો મીટર: આ મીટર્સને પાઇપમાં કાપવાની જરૂર નથી. તેઓ પાઇપની બહારના ભાગમાં ક્લેમ્પ કરે છે અને પ્રવાહીમાંથી પસાર થતી અલ્ટ્રાસોનિક તરંગોની ફ્રીક્વન્સી શિફ્ટને માપે છે.
ઇનલાઇન ડોપ્લર ફ્લો મીટર: આ મીટર સીધા પાઇપલાઇનમાં સ્થાપિત થાય છે, જ્યાં અલ્ટ્રાસોનિક સેન્સર પ્રવાહીની અંદરથી ધ્વનિ તરંગો પ્રસારિત કરે છે અને પ્રાપ્ત કરે છે.
પોસ્ટ સમય: ડિસેમ્બર-૩૧-૨૦૨૪