Ուլտրաձայնային և էլեկտրամագնիսական ջրաչափեր. Համապարփակ համեմատություն

Հիմնական աշխատանքային սկզբունքներ

Ուլտրաձայնային ջրաչափերը հիմնված են կամ անցման ժամանակի տարբերության, կամ Դոպլերի էֆեկտի վրա: Անցման ժամանակի մոդելները ուլտրաձայնային ազդանշաններ են ուղարկում ջրի հոսքի հետ և հակառակ ուղղությամբ. այս ազդանշանների միջև ժամանակային ընդմիջումը հաշվարկում է հոսքի արագությունը: Ի տարբերություն դրա, Դոպլերի մոդելները հայտնաբերում են ջրի մեջ գտնվող մասնիկներից անդրադարձող ուլտրաձայնային ալիքների հաճախականության տեղաշարժերը՝ լավ աշխատելով նույնիսկ անկայուն հոսքի դեպքում:

Էլեկտրամագնիսական ջրաչափերը օգտագործում են Ֆարադեյի էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի օրենքը։ Դրանք խողովակի երկայնքով ստեղծում են միատարր մագնիսական դաշտ։ Երբ հաղորդիչ ջուրը հոսում է այս դաշտով, այն էլեկտրոդներում առաջացնում է էլեկտրաշարժիչ ուժ (ԷՈւՈւ)։ ԷՈւՈւ ուժգնությունն ուղղակիորեն կապված է հոսքի արագության հետ, ինչը հնարավորություն է տալիս ճշգրիտ չափումներ կատարել։

Հիմնական կատարողականի տարբերությունները

Ճշգրտության առումով, էլեկտրամագնիսական չափիչները հաճախ ունեն փոքր առավելություն. դրանց մեծ մասը պահպանում է ±0.2%-ից մինչև ±0.5% ճշգրտություն հոսքի միջակայքերում, մինչդեռ ուլտրաձայնային մոդելները տատանվում են ±0.5%-ից (առևտրային) մինչև ±0.2% (արդյունաբերական): Հոսքի միջակայքի համար էլեկտրամագնիսական չափիչները առաջարկում են մինչև 1:1000 իջեցման հարաբերակցություն, որը կարգավորում է ինչպես գերցածր, այնպես էլ բարձր հոսքերը: Ուլտրաձայնային չափիչները հասնում են 1:500-ի, որը դեռևս հզոր է, բայց պակաս բազմակողմանի էքստրեմալ հոսքերի համար:

Լրատվամիջոցների համատեղելիությունը մեծ տարբերություն է։ Ուլտրաձայնային հաշվիչները աշխատում են ինչպես հաղորդիչ, այնպես էլ ոչ հաղորդիչ հեղուկների հետ (օրինակ՝ մաքուր ջուր, քիմիական նյութեր), ինչը դրանք իդեալական է դարձնում այնպիսի արդյունաբերությունների համար, ինչպիսին է դեղագործությունը։ Էլեկտրամագնիսական հաշվիչները պահանջում են ≥5 μS/cm հաղորդունակությամբ ջուր. դրանք չեն աշխատում մաքուր ջրով կամ յուղով։

Տեղադրման կարիքները նույնպես տարբեր են։ Տեղափոխման ժամանակի ուլտրաձայնային հաշվիչները կայուն հոսքի համար անհրաժեշտ են 5-10 ուղիղ խողովակի տրամագիծ վերև/ներքև, մինչդեռ Դոպլերյան մոդելներն ավելի ճկուն են։ Էլեկտրամագնիսական հաշվիչները անհրաժեշտ են ընդամենը 3-5 ուղիղ տրամագիծ, իսկ դրանց հարթ տեղադրված էլեկտրոդները կանխում են հոսքի խանգարումը։

Առավելություններ և սահմանափակումներ

Ուլտրաձայնային չափիչները աչքի են ընկնում իրենց բազմակողմանիությամբ. ամրացվող տարբերակները տեղադրվում են արտաքինից, խողովակների փոփոխության կարիք չկա, ինչը հիանալի է վերանորոգման համար: Դրանք նաև քիչ խնամք են պահանջում, քանի որ շարժական մասերը չեն դիպչում ջրին: Այնուամենայնիվ, բարձր պղտորությունը կամ օդային պղպջակները կարող են խաթարել ճշգրտությունը, իսկ արդյունաբերական կարգի մոդելներն ավելի թանկ են:

Էլեկտրամագնիսական հաշվիչները գերազանց են դժվար պայմաններում. կոռոզիակայուն էլեկտրոդները (տանտալ, պլատինե-իրիդիում) մշակում են կեղտաջրերը և բարձր նստվածքային պարունակությամբ ջուրը: Դրանք հեշտությամբ ինտեգրվում են IoT համակարգերի հետ՝ իրական ժամանակում մոնիթորինգի համար: Սակայն դրանց հաղորդունակության կախվածությունը սահմանափակում է օգտագործումը, և դրանց մեծ մասը արտաքին էներգիայի կարիք ունի, ուստի դրանք այնքան էլ հարմար չեն հեռավոր տարածքների համար:

Կիրառման իդեալական սցենարներ

Ուլտրաձայնային չափիչները հիանալի են բնակելի/առևտրային շենքերի (փոքր տրամագծեր, ծորակի ջուր), մաքուր ջրի համակարգերի (դեղագործական, լաբորատորիաներ) և հին խողովակաշարերի վերանորոգման համար: Դրանք նաև հարմար են մեծ տրամագծի քաղաքային կամ արդյունաբերական խողովակաշարերի համար:

Էլեկտրամագնիսական հաշվիչները ավելի լավ են արդյունաբերական գործընթացների կառավարման (քիմիական, կեղտաջրերի կայաններ), քաղաքային ջրամատակարարման (արտահոսքի հայտնաբերում), առևտրային օբյեկտների (խառը ջրի օգտագործում) և գյուղատնտեսական ոռոգման (հաղորդիչ ստորգետնյա ջրեր) համար։

Եզրակացություն

Երկու չափիչներն էլ առաջադեմ են, բայց դրանց ուժեղ կողմերը որոշում են ընտրությունը: Ընտրեք ուլտրաձայնային՝ ոչ հաղորդիչ միջավայրերի կամ արդիականացված սարքավորումների համար, իսկ էլեկտրամագնիսական՝ հաղորդիչ միջավայրերի կամ կոշտ միջավայրերի դեպքում բարձր ճշգրտության համար: Այս տարբերությունների ըմբռնումը ապահովում է ջրի օպտիմալ չափում՝ անկախ նրանից, թե դա հաշվառման, արդյունաբերական վերահսկողության, թե քաղաքային կառավարման համար է: