Tytanowy przetwornik 3D zwiększa siłę sygnału i dokładność ultradźwiękowych mierników przepływu gazu

Firma Emerson opracowała nowy typ tytanowego przetwornika do ultradźwiękowych mierników przepływu gazu, oznaczonego symbolem Daniel T-200. Został on wykonany z zastosowaniem druku 3D w metalu dla poprawienia właściwości akustycznych. Charakteryzuje się dużą niezawodnością i długim czasem bezawaryjnej pracy.

W ultradźwiękowych miernikach przepływu przetwornik generuje sygnały akustyczne przechodzące w obie strony przez strumień gazu. Czasy przejścia sygnałów określają szybkość przepływu strumienia gazu. Jakość sygnału i jego siła są krytycznymi parametrami decydującymi o dokładności pomiaru, istotnej zwłaszcza przy pomiarach rozliczeniowych, gdzie błąd na poziomie jedynie 0,1% odpowiada setkom tysięcy dolarów rocznie w przypadku wysokociśnieniowych rur o dużej średnicy.

Aby zwiększyć siłę sygnału przechodzącego przez tytanową obudowę, w modelu T-200 zastosowano matrycę miniaturowych tytanowych tub z membraną, wykonanych w technice druku 3D, których zadaniem jest zwiększenie energii sygnału emitowanego w strumień gazu. Mają one za zadanie poprawić stosunek sygnału do szumu i zwiększyć dokładność pomiaru.

Całkowicie metalowa obudowa stanowi barierę przed przedostawaniem się płynnych węglowodorów o działaniu korozyjnym i wilgotnego gazu, wydłużając żywotność komponentów przetwornika i zapewniając jego stabilne parametry. Ta unikalna konstrukcja pozwala na przeprowadzanie testów hydrostatycznych miernika z umieszczonym w nim przetwornikiem oraz czyszczenie strumieniem pary bez konieczności demontażu z linii przesyłowej.

Przetwornik T-200 może być bezpiecznie wyciągnięty, gdy miernik jest pod ciśnieniem, bez konieczności użycia specjalnych wysokociśnieniowych narzędzi. Kapsułka zawierająca kryształ piezoelektryczny służący do wytwarzania fal ultradźwiękowych jest wysuwana jako pojedynczy element dla ułatwienia użytkowania. Żaden inny gazowy przetwornik ultradźwiękowy nie może być wyciągany pod ciśnieniem bez specjalnych narzędzi i przy tak małej liczbie części do demontażu. Dopuszczalny zakres ciśnień roboczych dla tego modelu wynosi od 15 psig/103 kPa do 3750 psig/25855 kPa, a maksymalna temperatura pracy to 125°C.