Grundlag
Forkortelsen SAW står for "Surface Acoustic Waves" (engelsk for "akustiske overfladebølger"). Det drejer sig altså om bølger, der udbredes over overflader. Udbredelsestypen kan sammenlignes med bølgeudbredelsen ved seismiske aktiviteter som fx jordskælv.
Ved hjælp af SAW-teknologien frembringes disse overfladebølger kunstigt i miniaturiseret form. Med flowmåleren FLOWave udbredes disse overfladebølger kun langs sensorens rørformede måler, og her kan disse akustiskeoverfladebølger så anvendes til flowmåling af væsker. Bürkert har taget patent på brugen af akustiske overfladebølger (SAW) til flowmåling.
Forklaring af SAW-måleprincippet
Overfladebølgerne frembringes ved hjælp af såkaldte interdigitale omformere (den engelske betegnelse "interdigital transducer" og forkortelsen IDT anvendes også). De er placeret bestemte steder på FLOWave-målerøret. En elektrisk impuls med en frekvens i 1 MHz-området aktiverer IDT’erne, som så genererer akustiske overfladebølger (SAW).
Med udgangspunkt i et på den måde genereret indledende aktiveringscenter, breder en bølgefront sig ud både langs rørets overflade og gennem mediet. Bølgefronten "reflekteres" herved også af målerøret og vandrer på den måde flere gange gennem mediet, der befinder sig i røret.
Detaljeret beskrivelse af forløbet, der vises i videoen
Fastlæggelse af måleværdier
Tidsdifferencen mellem målesignalets udbredelsesvarighed i væskens fremad- og tilbagegående retning er proportional med flowhastigheden. På grundlag af disse måleværdier kan volumenflowet beregnes. Temperaturmålingen sker ved hjælp af en integreret digital temperatursensor.
På grundlag af parametrene temperatur, massefylde, flowhastighed og flowmængde, der registreres på den måde, kan man desuden bestemme masseflowet.
Yderligere specialfunktioner, der afledes af procesværdierne (differentieringsfaktor, akustisk overførselsfaktor, koncentration af bestemte blandinger) giver yderligere informationer om den pågældende væske, fx detektion af gasbobler eller faste bestanddele samt registrering af medieskift.
Fordele
Der er mange fordele ved at bruge SAW-teknologien til industriel flowmåling af væsker:
Kun et rør (316L/1.4435 rustfrit stål)
- Ingen yderligere dele med mediekontakt
- Kontaktfri og hygiejnisk måling
- Ingen bevægelige dele – 100 % slitagefri
- Ingen indsnævringer, intet trykfald/tryktab
Multiparametermåling
- Et eneste instrument til fastlæggelse af flere parametre
- Mindre arbejdskrævende device/asset management
- Problemfri overvågning
- Specialfunktioner til registrering af gasbobler, faste bestanddele eller medieskift
Robust og velegnet til industriel brug
- Fejl som følge af anlægsvibrationer er udelukket takket være den høje aktiveringsfrekvens i 1 MHz-området
- Målingen påvirkes ikke af magnetiske eller elektriske effekter
- Målingen er uafhængig af mediets ledeevne og dermed mulig, selv når mediet har en meget lav eller slet ingen ledeevne
Kompakt og let
- Mindre pladsbehov gør det muligt at downsize maskiner og anlæg
- Enkel installation og ibrugtagning
- Ikke behov for ekstra holdere eller forstærkninger
- Minimalt vedligeholdelsesbehov fx med obligatoriske vedligeholdelsesintervaller
Eksempler på anvendelse
SAW-teknologien anvendes især i hygiejnefølsomme områder inden for farma og biotek samt food & beverage-sektoren. Hundredvis af kunder har gennem mange år sat deres lid til innovativ flowmåling med FLOWave – uanset om det fx er for at sikre kvaliteten af farmaprodukter, registrere medieskift, foretage flowmåling i WFI-kredsløb eller dosere madolie.
Du finder yderligere informationer og eksempler på succeshistorier med FLOWave-projekter hos førende innovative virksomheder i farma- og fødevarebrancherne på følgende webside.