利用声表面波进行 流量检测

2016—07药2

作者:Dominik Stephan 文章来源:PHT《制药业》 发布时间:2016-04-12
大多数情况下是为了得到内部的数据—— 有时也涉及到内部没有的东西。例如超纯水利用新发明的一种技术就可以在不安装传感器的情况下进行流量检测了。它是如何工作的?仅仅是利用了波。

当需要确定管道中是否有超纯水流动时常常是非常困难的事情:这种高纯度的、在管道内部的介质的检测结果常常让人无法相信。典型的流量检测都要在管道内安装一个传感器。当然也有其他的替代方法,例如MID 电磁感应检测方法,或者科里奥理质量流量检测仪,但它们都有自己的使用限制:MID 电磁感应检测仪需要被测介质有一定的最小导电性和一定的最低流速。仅超纯水中较低的离子浓度就使得MID 成为不合适的检测方法了。在科里奥理质量流量检测中,这种检测仪非常复杂,体积大,价格高,在某些特定的检测环境中很难加工制造的非常合适。此时,新方法便改变了这一切。

“我们尝试着寻找市场上还没有的东西。”Bürkert 公司传感器产品生产经理Volker Erbe 先生解释说道。这家Ingelfingen 市的流体检测专业厂已经有所收获,找到了市场上从未有过的检测技术:声表面波(Surface Acoustic Waves,SAW)。这种固体声波可以在物体表面传播,不会传导到被测介质内部。许多科研机构都在对SAW 声表面波进行研究,但只有Bürkert 公司有所斩获。能把这技术用于流量检测吗?第一次试验就让人们产生了这样的疑问。但那时的研发还刚刚处于起步阶段:“在实验室获得的成功还远远不能在生产现场使用。”Erbe 先生说。从2009 年起,Bürkert 公司法国分公司和Ingelfingen 总部传来了这样的信息:不仅仅是可以,而且是在未来能够提供可靠、准确的流量检测结果的检测技术,只需按照工业化应用生产制造,做得非常紧固一些罢了。Erbe 先生说:“即便是今天,也还要为最后的成品做进一步优化改进。”

带来强烈反响

在2014 年的汉诺威展览会上,Bürkert 公司展示了自己第一代Flowave 系列声表面波流量检测仪:微声表面波检测仪,可以检测流量和温度的新仪器。它用专门研发的叉指式换能器在管道表面激发出声波。与光纤相似,这些声波在管道内壁碰撞反射式的穿过流体介质。按照在检测段两端的接收器可以得到声波发射和接收的时间差,而这一时间差直接反应了液体介质的流动速度。这一研发结果在技术界带来了强烈的反响,全球最大的检测技术评审团激动的宣布:要为Flowave 颁发赫尔墨斯奖。

现在,这完美的声波也让用户坚信:首先在有卫生要求的应用场合中或者在有着很低导电性水的检测中会出现新的检测仪,将来,会在其他应用领域中,在科里奥理检测仪一统天下的领域中也会出现这种声学表面波检测仪。压力降、交叉污染或者被测介质对检测仪造成的不良影响都将成为过去时。因为这种声表面波检测仪不是安装在管道内部的,不会给流程工艺师们带来麻烦的。有时候“少”就是“多”,而这不仅仅是只适用于超纯水。

 

本文作者系Process德文版杂志编辑

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