מד חום קולי עם הצמדה

מד חום אולטרסוני מסוג Clamp-on הוא מכשיר המשמש למדידת חום. הוא מבוסס בעיקר על עקרון הפרש הזמן בהתפשטות גלי אולטרסוני בנוזל. במערכת חילופי חום, מים חמים (או נוזל נושא חום אחר) זורמים דרך הצינור. מתמר האולטרסוני מותקן מחוץ לצינור (זוהי משמעות המונח "clamp חיצוני"), מתמר אחד משדר את אות האולטרסוני, והמתמר השני קולט את האות.
בהתאם לכיוון זרימת הנוזל, זמן ההתפשטות של גל האולטרסאונד במעלה ובמעלה הזרם יהיה שונה. על ידי מדידת הפרש זמן זה, בשילוב עם הקוטר הפנימי של הצינור, מהירות התפשטות האולטרסאונד בנוזל ופרמטרים אחרים, ניתן לחשב את קצב הזרימה של הנוזל. לאחר מכן, בהתאם לקצב הזרימה של הנוזל, הפרש הטמפרטורה (ההפרש בין טמפרטורת הכניסה לטמפרטורת היציאה של הנוזל החם) וקיבול החום הסגולי של הנוזל ופרמטרים אחרים, משתמשים בנוסחת חישוב החום (כאשר הוא החום, הוא קצב זרימת המסה, הוא קיבול החום הסגולי, הוא הפרש הטמפרטורה) כדי לחשב את החום.
יִתרוֹן
התקנה קלה: מכיוון שמדובר בהתקנה באמצעות מהדק חיצוני, אין צורך לחתוך את הצינור, והוא לא יגרום נזק לצינור כאשר מערכת הצינור הקיימת משתנה למדידת חום. לדוגמה, במערכות חימום מרכזיות ישנות מסוימות, אם ברצונכם להוסיף מכשיר מדידת חום, ניתן להתקין בקלות מד חום חיצוני על-קולי על צינור החימום.
דיוק גבוה: בתנאי עבודה מתאימים, ניתן למדוד במדויק את הפרש זמן ההתפשטות באולטרסאונד, ולאחר מכן לחשב במדויק את קצב הזרימה והחום של הנוזל. דיוק המדידה שלו יכול לעמוד בדרישות של רוב מדידות החום התעשייתיות והאזרחיות.
עלויות תחזוקה נמוכות: אין חלקים במגע ישיר עם הנוזל, מה שמפחית נזק למכשיר הנגרם מקורוזיה של הנוזל, אבנית ובעיות אחרות. ואם מתמר ההידוק החיצוני וחלקים אחרים נכשלים, החלפתם פשוטה יחסית, ואין צורך בפירוק מורכב של הצינור ובפעולות אחרות.
חִסָרוֹן
דרישות גבוהות לצינור: החומר ומצב פני השטח של הצינור ישפיעו על התפשטות גלי האולטרסאונד. לדוגמה, אם דופן הצינור עבה מדי או שמשטח הצינור לא אחיד ויש בו הרבה חלודה, הדבר יוביל לדעיכה משמעותית של אות האולטרסאונד ויפגע בדיוק המדידה.
כיול הוא תהליך מורכב: דיוק המדידה שלו מושפע מגורמים רבים, כגון אופי הנוזל (צפיפות, צמיגות וכו'), דיוק המימדים של הצינור וכו'. לכן, ישנם גורמים רבים יותר שיש לקחת בחשבון בעבודת הכיול, ותהליך הכיול מורכב יחסית, הדורש ציוד מקצועי וצוות טכני.
תרחיש יישום
מערכת חימום מרכזית: במערכת חימום מרכזית עירונית, היא משמשת למדידת צריכת החום של כל משק בית על מנת לבצע חישוב סביר של עלויות החימום. על ידי התקנת מד חום אולטרסאונד חיצוני, ניתן למדוד במדויק את החום בפועל של כל משתמש, ולקדם את החיסכון באנרגיה והפחתת הפליטות של מערכת החימום.
תהליך חילופי חום תעשייתי: בתחומים כימיים, פרמצבטיים ותעשייתיים אחרים, קיימים מספר רב של תהליכי חילופי חום. ניתן להשתמש במדי חום אולטרסאונד חיצוניים עם הידוק כדי לנטר את העברת החום של ציוד חילופי חום כדי לסייע בייעול תהליך הייצור ולשפר את יעילות האנרגיה. לדוגמה, בלולאת חילופי החום של הכור הכימי, ניתן לנטר את קלט ופלט החום בזמן אמת כדי לספק תמיכה בנתונים לבקרת תהליך התגובה.