تحسين مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية لتحليل قدرة النظام على التداخل مع الضوضاء الخارجية

الموجات فوق الصوتية مقياس التدفق يُستخدم مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية الآن على نطاق واسع في جميع مجالات قياس التدفق، وخاصةً في قياس خطوط الأنابيب ذات الأقطار الكبيرة، حيث يُظهر أداءً فائقًا. ونظرًا لأن دقة قياس التدفق في مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية تعتمد بشكل كبير على دقة نظام تحديد إشارة الموجات فوق الصوتية، فإن تجاوز الضوضاء المقترنة بالدائرة للحدود المسموح بها قد يؤدي إلى تلف شكل موجة الإشارة، مما ينتج عنه انحرافات وأخطاء في بيانات القياس، وقد يتسبب ذلك في توقف الجهاز عن العمل بشكل طبيعي. لذلك، يجب التركيز على النقاط الرئيسية في تصميم مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية لتقليل الضوضاء والتقاطها بشكل فعال. تهدف هذه المقالة إلى تحسين تصميم مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية، من خلال تحسين قدرة المقياس على التكيف مع البيئة المحيطة، وذلك عبر تحسينات مثل ترشيح الإشارة، والحماية، واعتماد دائرة موازنة، وما إلى ذلك. يتم تقديم سلسلة من الطرق والتدابير لتحسين قدرة مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية على التكيف مع البيئة. بشكل عام، يعتمد مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية على قياس تدفق السوائل باستخدام شعاع الموجات فوق الصوتية (أو نبضة الموجات فوق الصوتية). مقياس التدفق يهدف هذا النظام إلى حل بعض المشكلات المعقدة في القياس. يمكن استخدام مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية، المُثبّت في وحدة متكاملة، مع الحاسوب وتقنية الاستشعار، ونتائج الأبحاث الصوتية، بالإضافة إلى التكنولوجيا الإلكترونية الحديثة، لقياس مجموعة متنوعة من السوائل. ثانيًا، عند تحليل مصادر الضوضاء في نظام قياس التدفق بالموجات فوق الصوتية، نجد أن هناك العديد من أنواع مصادر الضوضاء، مثل: 1) تداخل المجال الكهربائي والمغناطيسي الكبير في بيئة تركيب مقياس التدفق؛ 2) قرب تركيب مضخات المياه مما يؤدي إلى ضوضاء إشارة الموجات فوق الصوتية؛ 3) نظام الاتصالات الذي يحمله المشغلون؛ 4) التوافقيات العالية في الطاقة؛ 5) الضوضاء عالية التردد الناتجة عن لوحات دوائر مذبذب الكريستال. بالنسبة لمصادر تداخل الضوضاء الخارجية، يتم الاعتماد بشكل أساسي على حساسية الدائرة للضوضاء، وتقليل التقاط الضوضاء، وقطع مسار اقتران الضوضاء. أما بالنسبة لمصادر الضوضاء الداخلية، مثل ضوضاء الدائرة، فيتم فصل الإشارة رقميًا، واستخدام التأريض متعدد النقاط، وطرق التوصيل المناسبة. يُظهر الشكل 1 ضوضاء مسار الإشارة النموذجي. وكما تلاحظ، فإن مشكلة توليد الضوضاء تتطلب ثلاثة عناصر: أولًا، وجود مصدر للضوضاء؛ ثانيًا، وجود مستقبل حساس للضوضاء؛ ثالثًا، وجود مصدر للضوضاء في مسار الاقتران بين الإشارة المرسلة والمستقبل. لذا، يجب معالجة مشكلة الضوضاء من هذه الجوانب الثلاثة. ثلاثة، 3، تدابير لتحسين مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية. يبلغ عرض نطاق مرشح إشارة الموجات فوق الصوتية حوالي 1 ميجاهرتز، ويتكون من مضخم عمليات ومكثفات. يكون عرض نطاق المرشح النشط صغيرًا، ويتسع في نطاق بضع مئات الآلاف من الهرتز، مما يصعب استخدامه في الترددات القريبة. وإذا تطلب الأمر دائرة مرشح متكاملة خاصة، فسيكون السعر مرتفعًا. لذلك، نستخدم هنا مرشحًا بسيطًا يتكون من دائرة LC وحث ومكثف. كما هو موضح في الشكل 2، والذي يتكون من رنين متوازي للمحث والمكثف، بتردد رنين يبلغ 1.5 ميجاهرتز، ويتكون من رنين متسلسل للمحث والمكثف L1 والمكثف C1، وتشكيل شبكة T، مما يحقق مرشح تمرير النطاق. بالإضافة إلى تصميم دائرة المرشح في معالجة الإشارة، تُطبق إجراءات ترشيح على جميع الأسلاك الداخلة والخارجة من صندوق الحماية. حيث يمر السلك عبر الحماية، ويستخدم سعة التغذية الكهربائية، وفي منطقة توصيل الأسلاك والدائرة، يتم توصيل مكثف ميكا قصير الطرف. 3. تم اعتماد كتلة من الألومنيوم في تصميم الغلاف، حيث تحتوي في شكلها الداخلي على طبقة واقية من المجال الكهربائي والمغناطيسي للجهاز. كما هو معروف للجميع، يجب أن يكون الغلاف المثالي عبارة عن غلاف موصل مغلق ومتصل، بدون ثقوب أو فواصل مفتوحة. ومع ذلك، في الاستخدام العملي، ونظرًا للحاجة إلى التوصيل، يصعب تحقيق حماية حقيقية. من خلال منع انقطاع تحليل تأثير التيار المستحث بالمجال المغناطيسي، لا حاجة لاستخدام فتحة مستطيلة الشكل، بل يتم اعتماد استراتيجية الفتحات المتعددة على سطح صندوق الحماية، مما يجعل مدخل ومخرج طبقة حماية موصل الحماية متصلين بصندوق الحماية بزاوية 360 درجة. تتمثل الميزة في تحسين قدرة النظام على تحمل المجالات الكهربائية والمغناطيسية بشكل مباشر، وبالتالي تعزيز الأداء. 3.3 تُستخدم دائرة الموازنة لإنتاج دائرة إشارة متماثلة ومتعاكسة، حيث تُمرر الإشارة عبر سلكين. كلما كانت الدائرة أفضل، قلّ تشتت الإشارة، مما يُحسّن خصائص كبح الضوضاء. تعتمد دائرة التوازن، التي تعمل على موازنة قدرة الإشارة على مقاومة التداخل، على شكل موجة إشارة دقيقة وسعة متناظرة، وتتوافق تمامًا مع كسب دائرة العاكس. نظريًا، يتمتع المضخم المتوازن المثالي بنسبة رفض لا نهائية للضوضاء المستحثة، مما يُمكّنه من موازنة إشارة التداخل تمامًا. ولكن عمليًا، ولأسباب مثل خطأ الكسب في دائرة التوازن، لا تصل قدرة مقاومة التشويش إلى القيمة المثالية، بل قد تظهر بعض التشوهات والضوضاء الجديدة. ومع ذلك، بالمقارنة مع الدوائر أحادية الطرف التي لا يمكنها سوى تعزيز الحماية واستخدام مرشح الطاقة لتقليل التداخل، تُعد دائرة التوازن وسيلة فعالة وإيجابية لمقاومة التداخل، وتكون مزاياها واضحة جدًا في البيئات الكهرومغناطيسية السيئة، خاصةً عند النقل لمسافات طويلة. رابعًا، خلصت المقالة إلى أنه في تصميم مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية وعملية استخدامه، يمكن لكل نوع من أنواع الضوضاء أن يؤثر بشكل كبير على دقة قياسه. وبناءً على ما سبق، اعتمدت هذه الورقة البحثية أساليب مثل الترشيح والحماية ودائرة التوازن لتحسين دائرة المقياس، ومن خلال ذلك تم طرح سلسلة من المنتجات المعدلة في مجال الإنتاج، وكان التأثير واضحًا للغاية، حيث كان لها تأثير كبير في تحسين دقة قياس مقياس التدفق واستقراره. نُشرت هذه الورقة البحثية بواسطة شركة إمبليش لتكنولوجيا الأجهزة المحدودة.

اكتسب مؤشر مستوى السائل المخصص شعبية كبيرة في الآونة الأخيرة.

ستتشكل جميع الاستراتيجيات طويلة المدى والإجراءات قصيرة المدى لشركة KAIDI من خلال مجموعة من القيم الأساسية التي يشترك فيها كل فرد من أفرادها.

يمكن أن يفيد هذا شركة KAIDI من خلال مساعدتها على استهداف المستثمرين والمستهلكين المهتمين بشكل خاص بنوع منتجاتها أو خدماتها.

تُستخدم مؤشرات مستوى مخصصة على نطاق واسع في أجهزة قياس مستوى السوائل المزودة بمؤشرات مستوى مخصصة.