Základní informace
Zkratka „SAW“ znamená „Surface Acoustic Waves“ (anglický termín pro „povrchové akustické vlny“). Jedná se o vlny, které se šíří podél povrchu. Tento typ šíření je srovnatelný se šířením vln při seismických aktivitách, jako je zemětřesení.
Technologie SAW se používá k umělému generování těchto povrchových vln v miniaturní formě. V průtokoměru FLOWave se nyní tyto povrchové vlny šíří podél měřicí trubice senzoru, takže tyto akustické povrchové vlny lze využít k měření průtoku kapalin. Společnost Bürkert si nechala využití technologie SAW pro měření průtoku patentovat.
Vysvětlení měřicího principu SAW
Povrchové vlny jsou generovány tzv. interdigitálními měniči (z anglického „interdigital transducer“, zkráceně IDT). Ty jsou umístěny na určitých místech měřicí trubice FLOWave. Elektrický impuls vysílaný na frekvenci v rozsahu 1 MHz excituje IDT a díky tomu se vytvoří SAW.
Z takto vzniklého budicího centra se podél povrchu trubky a také médiem šíří čelo vlny. Čelo vlny se také „odráží“ od měřicí trubice a několikrát tak prochází médiem, které se nachází v trubce.
Podrobný popis postupu zobrazeného ve videu
Stanovení měřicích hodnot
Časový rozdíl mezi dobou šíření měřicího signálu v přímém a zpětném směru proudící kapaliny je úměrný rychlosti průtoku. Na základě těchto měřicích hodnot lze vypočítat průtokové množství. Měření teploty probíhá prostřednictvím integrovaného digitálního teplotního senzoru.
Na základě takto zjištěných parametrů teploty, hustoty, rychlosti průtoku a množství průtoku lze navíc určit hmotnostní průtok.
Další, z procesních hodnot odvozené specifické funkce (diferenciační faktor, faktor akustického přenosu, koncentrace určitých směsí), navíc poskytují dodatečné informace o příslušné kapalině – například detekci bublin plynu nebo pevných částic a rozpoznání změny média.
Výhody
Použití technologie SAW přináší celou řadu výhod pro průmyslové měření průtoku kapalin:
Jen jedna trubka (ušlechtilá ocel 316L / 1.4435)
- Žádné další díly v kontaktu s médiem
- Bezdotykové a hygienické měření
- Žádné pohyblivé díly – 100% odolnost vůči opotřebení
- Žádná zúžená místa, žádný pokles tlaku/ztráta tlaku
Měření s pomocí více parametrů
- Jediný přístroj pro zjištění více parametrů
- Menší nároky na správu zařízení a majetku
- Souvislé, nepřetržité monitorování
- Speciální funkce pro detekci bublin plynu, pevných částic nebo změny média
Robustní a vhodné pro průmyslové použití
- Vysoká budicí frekvence v rozsahu 1 MHz eliminuje rušení způsobené vibracemi systému
- Žádný vliv magnetických nebo elektrických vlivů na měření
- Měření je nezávislé na vodivosti média, a proto je možné i při nulové nebo nízké vodivosti
Kompaktní a lehké provedení
- Menší nároky na prostor umožňují zmenšení strojů a systémů
- Snadná instalace a uvedení do provozu
- Nejsou nutné žádné další držáky ani výztuhy
- Minimalizované nároky na preventivní údržbu, např. pro předepsané intervaly údržby
Příklady použití
Technologie SAW se používá zejména v prostředí citlivém na hygienu ve farmaceutickém a biotechnologickém průmyslu a rovněž v potravinářském a nápojovém průmyslu. Stovky zákazníků již mnoho let spoléhá na inovativní měření průtoku pomocí FLOWave – ať už v oblasti zabezpečení kvality farmaceutických produktů, detekce změny média, k měření průtoku ve WFI okruzích nebo za účelem dávkování jedlého oleje.
Další informace a příklady úspěšně realizovaných projektů FLOWave u předních inovativních společností ve farmaceutickém a potravinářském průmyslu naleznete na těchto webových stránkách.