Ultrasonic Velocity Profile (UVP) Monitor

Na přelomu roku 2005/2006 byl proveden upgrade modelu UVP-3-XW na model UVP DUO-MX. Informace o hlavních přednostech nového přístroje naleznete dále.

V případě zájmu o spolupráci a bližší informace kontaktujte odpovědnou osobu Ing. Vojtěcha Bareše, Ph.D.

Ukázky z měření

Vizualizace 2D proudění na fyzikálním modelu OKDV(oddělovací komora dešťových vod)
Vektorová mapa 2D proudění v OKDV - srovnání s matematickým modelem (FLUENT)
Vizualizace 2D nestacionárního proudění v kruhovém potrubí
Rychlostní profil v ose potrubí – měřeno od hladiny ke dnu
Rychlostní profil v ose potrubí – měřeno přes stěnu potrubí k hladině
Rychlostní pole – fyzikální model VD Přelouč – nátok na VE
Rychlostní pole – fyzikální model VD Přelouč – výtok z VE

Co je UVP Monitor a k čemu je užitečný?

Švýcarská firma MET-FLOW před několika lety vyvinula zcela nový přístroj, nazvaný „Ultrasonic Velocity Profile Monitor“, který umožňuje snadné a rychlé měření proudových polí v kapalinách. UVP Monitor pracuje na základě principu pulzní ultrazvukové techniky, a výsledkem měření je okamžitý profil rychlosti v kapalině. Přístroj může měřit v celé řadě kapalin, a protože výsledky měření jsou vyhodnocovány prakticky v reálném čase, má velmi pestré použití.

UVP Monitor každých 10 až 100 ms vypočte a zobrazí na obrazovce profil rychlosti v měřené kapalině, sestávající ze 128 bodů. Prostorové rozlišení měření je až 0,75 mm mezi body

UVP Monitor nepotřebuje kalibraci, protože údaj o rychlosti je určován z dopplerovského frekvenčního posuvu. Je možné měřit v průzračných i neprůzračných kapalinách.

Hlavní výhody UVP Monitoru

  • UVP Monitor měří celý rychlostní profil současně, na rozdíl od klasických měřících metod, jako je vrtulka, LDA, tlaková sonda, nebo běžný ultrazvukový měřič
  • Měří dobře ve znečištěných vodách a suspenzích (splaškové vody, kaly, chemické směsi atd.)
  • Ve většině případů může UVP Monitor měřit neinvazně přímo skrz stěnu nádoby nebo potrubí
  • V případě potřeby lze snímač potápět přímo do měřené tekutiny (velká míchadla, vodní kanály)
  • UVP Monitor je snadno přenosný jedním člověkem a lze ho brát k měření na dílo
  • UVP Monitor více snímači lze použít k mapování proudového pole

Princip činnosti UVP Monitoru

UVP Monitor pracuje na principu detekce a zpracování ozev ultrazvukových impulsů. Ozvy vznikají na mikročásticích obsažených v měřené kapalině. Všechny částice, které se v kapalině pohybují způsobují frekvenční posuv ozev vlivem Dopplerova jevu. Změření frekvenčního posuvu pak může být získána informace o rychlosti částic v kapalině. Změřením časového zpoždění mezi vyslaným pulsem a přijatou odezvou lze získat informaci o vzdálenosti rozptylující částice od převodníku.

Provedeme-li rychle za sebou opakovanou sérii měření dopplerovského posuvu pro různá zpoždění signálu, je možné sestavit měřený profil rychlosti kapaliny podél osy ultrazvukového převodníku.

měření UVP monitorem

Náš model UVP DUO-MX

Pracoviště KZEI vlastní UVP Monitor Model UVP DUO-MX, který nahradil starší model UVP-3-XW. Hlavními přednosti nového UVP DUO-MX lze shrnout do následujících bodů:

  • nová architektura přístroje - ovládání přes remote control
  • volný výběr 5-ti základních vysílacích frekvencí (0.5, 1, 2, 4, 8 MHz)
  • on-line zobrazení kvality generovaného signálu
  • volitelný počet bodů v měřícím okně v rozsahu 2-2048
  • modul pro vyhodnocení statistik turbulence, histogramů, korelace, energetických spekter
  • nový sensitivní FFT Doppler algoritmus
  • integrovaný modul mapování proudových polí až pro 20 převodníků
  • kompaktní, oddolný design

 

Pracoviště KZEI vlastní následující typy převodníků
ksaktivní Ć v mm délka v mm
4 MHz 15 5 36.5 - 80
2 MHz 5 10 60
1 MHz 3 13 60 - 80

Měřící rozsah pro jednotlivé frekvence je uveden v následující tabulce:

f0 .................základní frekvence

Pmax.............délka měřící linie

Vmax............maximální měřitelná rychlost

DV..............odchylka měření

f0 [MHz]Pmax [mm]Vmax [mm/s]DV [mm/s]
1100 2.632 20.7
750 362 2.9
2 100 1 316 10.4
750 181 1.4
4 100 658 5.2
750 91 0.72
  • hodnoty jsou platné pro rychlost zvuku c = 1480 m/s
  • při proudění jedním směrem v celé měřící linii lze Vmax zdvojnásobit