කලම්ප-ඔන් අතිධ්වනික තාප මීටරඅතිධ්වනික ප්රවාහ මිනුම් සහ උෂ්ණත්ව වෙනස නිරීක්ෂණයේ සංයෝජනය හරහා තරල-ප්රවාහන නල මාර්ගවල මාරු වන තාපය නිවැරදිව මැනීම ලබා ගැනීම. ඒවායේ ක්රියාකාරිත්වය ධ්වනි සහ තාප ගතික මූලධර්ම මත පදනම් වන අතර එයට මූලික ක්රියාවලීන් තුනක් ඇතුළත් වේ: ප්රවාහ මැනීම, උෂ්ණත්ව වෙනස හඳුනාගැනීම සහ තාපය ගණනය කිරීම සහ සමුච්චය කිරීම. ඒවායේ ක්රියාකාරී යාන්ත්රණය පිළිබඳ සවිස්තරාත්මක බිඳවැටීමක් මෙන්න:
I. මූලික සංරචක සහ ඒවායේ භූමිකාවන්
ක්ලැම්ප්-ඔන් අතිධ්වනික තාප මීටරයක් සහයෝගීතාවයෙන් ක්රියා කරන ප්රධාන සංරචක තුනකින් සමන්විත වන අතර, ඒ සෑම එකක්ම එකිනෙකට වෙනස් කාර්යයන් ඇත:
- කලම්ප-ඔන් අතිධ්වනික ප්රවාහ සංවේදක: නල මාර්ගයේ තරලයේ ක්ෂණික ප්රවාහ අනුපාතය මැනීම සඳහා වගකිව යුතුය. ඒවා තරලය ස්පර්ශ නොකර සැපයුම් (හෝ ආපසු) පයිප්පයේ පිටත බිත්තියේ බාහිරව සවි කර ඇත.
- උෂ්ණත්ව සංවේදක: සාමාන්යයෙන් සැපයුම් ජල උෂ්ණත්වය (T1) සහ ආපසු ජල උෂ්ණත්වය (T2) තත්ය කාලීනව නිරීක්ෂණය කිරීම සඳහා සැපයුම් සහ ආපසු නල දෙකෙහිම ස්ථාපනය කර ඇති ඉහළ නිරවද්යතාවයකින් යුත් ප්ලැටිනම් ප්රතිරෝධක සංවේදක යුගලයක් (උදා: ±0.1℃ නිරවද්යතාවයක් සහිත PT1000).
- ධාරකය (ගණක යන්ත්රය): ප්රවාහ සහ උෂ්ණත්ව සංඥා ලබා ගනී, බිල්ට්-ඉන් ඇල්ගොරිතම භාවිතයෙන් තාපය ගණනය කරයි, සහ දත්ත ප්රදර්ශනය, ගබඩා කිරීම හෝ සම්ප්රේෂණය හසුරුවයි.
II. සවිස්තරාත්මක වැඩ පියවර
1. ප්රවාහ මැනීම: අතිධ්වනික කාල වෙනස ක්රමය හරහා ප්රවාහ ප්රවේගය ග්රහණය කර ගැනීම
ක්ලැම්ප්-ඔන් අතිධ්වනික ප්රවාහ සංවේදකය යනු ප්රවාහ මැනීමේ හරය වන අතර, ක්ලැම්ප්-ඔන් අතිධ්වනික ප්රවාහමානක මෙන් එකම මූලධර්මය මත ක්රියාත්මක වේ:
- සංවේදක ස්ථාපනය: අතිධ්වනික පරිවර්තක දෙකක් (සම්ප්රේෂකය සහ ග්රාහකය) කලම්ප භාවිතයෙන් පිටත නල බිත්තියට සමමිතිකව සවි කර ඇති අතර, ධ්වනි ප්රචාරණ මාර්ග දෙකක් නිර්මාණය කරයි - එකක් තරල ප්රවාහ දිශාව දිගේ (පහළට) සහ අනෙක ඊට එරෙහිව (ඉහළට).
- සංඥා සම්ප්රේෂණය සහ පිළිගැනීම: සම්ප්රේෂකය පහළ සහ ඉහළ දිශාවන්හි අතිධ්වනික සංඥා විකල්ප ලෙස නිකුත් කරයි. ශබ්ද තරංග තරලය හරහා ප්රචාරණය වන විට, ඒවායේ ගමන් කාලය තරලයේ ප්රවේගය මගින් බලපායි: පහළ සංඥා ප්රවාහය මගින් "රැගෙන යනු ලැබේ", එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස කෙටි ගමන් කාලය ලැබේ; ඉහළ ප්රවාහ සංඥා "ප්රතිරෝධී" වන අතර එමඟින් දිගු ගමන් කාලයකට මග පාදයි.
- ප්රවේගය සහ ප්රවාහ ගණනය කිරීම: ධාරකය කාල වෙනස (Δt) මනින අතර නල විෂ්කම්භය සහ ද්රව්ය වැනි පරාමිතීන් භාවිතා කරමින් ක්ෂණික ප්රවාහ ප්රවේගය (v) ගණනය කරයි. මෙම ප්රවේගය පසුව ක්ෂණික පරිමාමිතික ප්රවාහ අනුපාතය (qv) බවටත්, අවසානයේ, තරල ඝනත්වය භාවිතා කරමින් ස්කන්ධ ප්රවාහ අනුපාතය (qm) බවටත් පරිවර්තනය වේ.
2. උෂ්ණත්ව වෙනස මැනීම: සැපයුම සහ ආපසු ජලය අතර ශක්ති විචලනය ග්රහණය කර ගැනීම
ජල උෂ්ණත්වය තත්ය කාලීනව රැස් කිරීම සඳහා උෂ්ණත්ව සංවේදක සැපයුම් සහ ආපසු නලවල පිටත බිත්තිවලට සවි කර ඇත (නැතහොත් හර ප්රවාහ ක්ෂේත්රයට බාධා නොකර ඇතුළු කර ඇත):
- සැපයුම් ජල උෂ්ණත්වය (T1): තාප හුවමාරු පද්ධතියට ඇතුළු වන තරලයේ ආරම්භක උෂ්ණත්වය නියෝජනය කරයි (ඉහළ ශක්තියක් රැගෙන යයි).
- ආපසු එන ජල උෂ්ණත්වය (T2): තාප හුවමාරුවෙන් පසු පද්ධතියෙන් පිටවන තරලයේ උෂ්ණත්වය නිරූපණය කරයි (ශක්තිය අඩු වීමත් සමඟ, එබැවින් අඩු උෂ්ණත්වය).
- උෂ්ණත්ව වෙනස ගණනය කිරීම: ධාරකය අඛණ්ඩව වෙනස ගණනය කරයි (ΔT=T1−T2). විශාල උෂ්ණත්ව වෙනසක් ඒකක කාලයකට මාරු කරන ලද තාපය වැඩි බව පෙන්නුම් කරයි.
3. තාප ගණනය කිරීම: තාප ගතික සූත්ර මත පදනම්ව මුළු තාපය සමුච්චය කිරීම
ප්රවාහ සහ උෂ්ණත්ව වෙනස දත්ත භාවිතා කරමින්, ධාරකය මූලික තාප මිනුම් සූත්රය භාවිතා කරමින් තථ්ය කාලය තුළ මුළු තාපය ගණනය කර රැස් කරයි: Q=∫t1t2qm⋅cp⋅ΔTdt
කොහෙද:
කොහෙද:
- Q යනු සමුච්චිත තාපය (ඒකකය: kWh හෝ GJ);
- qm යනු ක්ෂණික ස්කන්ධ ප්රවාහ අනුපාතය (kg/h);
- cp යනු නියත පීඩනයකදී තරලයේ නිශ්චිත තාප ධාරිතාවය (සාමාන්යයෙන් ජලය සඳහා));
- ΔT යනු සැපයුම සහ ආපසු එන ජලය අතර උෂ්ණත්ව වෙනස (℃);
- අනුකලිත ලකුණ කාලයත් සමඟ සමුච්චය වීම (t) නිරූපණය කරයි, එනම්, මැනීමේ ආරම්භයේ සිට වත්මන් මොහොත දක්වා පරිභෝජනය කරන ලද මුළු තාපය.
සරලව කිවහොත්, තාපය = ස්කන්ධ ප්රවාහ අනුපාතය × නිශ්චිත තාප ධාරිතාව × උෂ්ණත්ව වෙනස × කාලය. පරිශීලකයා විසින් පරිභෝජනය කරන මුළු තාපය ලබා ගැනීම සඳහා ධාරකය මෙම අගය අඛණ්ඩව නිරීක්ෂණය කර රැස් කරයි.
III. දත්ත ප්රතිදානය සහ යෙදුම්
ධාරකය එහි තිරය මත ක්ෂණික ප්රවාහ අනුපාතය, ක්ෂණික තාපය, සමුච්චිත තාපය සහ උෂ්ණත්ව වෙනස වැනි තත්ය කාලීන දත්ත පෙන්වයි. එය RS485 හෝ NB-IoT වැනි අතුරුමුහුණත් හරහා කළමනාකරණ පද්ධති වෙත දත්ත සම්ප්රේෂණය කරයි, තාපන බිල්පත් කිරීම සහ බලශක්ති කළමනාකරණය වැනි යෙදුම් සඳහා සහය දක්වයි.
සාරාංශය
ක්ලැම්ප්-ඔන් අතිධ්වනික තාප මීටරවල මූලික තර්කනය මෙසේ සාරාංශ කළ හැකිය: "අල්ට්රා සවුන්ඩ් සමඟ ප්රවාහය මැනීම, සංවේදක සමඟ උෂ්ණත්ව වෙනස්කම් හඳුනා ගැනීම සහ ඇල්ගොරිතම සමඟ තාපය ගණනය කිරීම". ඒවායේ ආක්රමණශීලී නොවන සැලසුම නල මාර්ග හානි සහ තරල මැදිහත්වීම් ඉවත් කරන අතර, අතිධ්වනික තාක්ෂණය සහ උෂ්ණත්ව අධීක්ෂණයේ සංයෝජනය පුළුල් ප්රවාහ පරාසයක් සහ සංකීර්ණ සේවා තත්වයන් හරහා නිවැරදි මිනුම් කිරීම සහතික කරයි, එමඟින් ඒවා තාපන බිල්පත් සහ බලශක්ති කළමනාකරණ අවස්ථා වලදී බහුලව භාවිතා වේ.
පළ කිරීමේ කාලය: ජූලි-22-2025