Kontè chalè ultrasonik ki tache ak kranponreyalize mezi egzak chalè ki transfere nan tiyo ki pote likid atravè konbinezon mezi koule ultrasonik ak siveyans diferans tanperati. Operasyon yo baze sou prensip akoustik ak tèmodinamik, ki enplike twa pwosesis prensipal: mezi koule, deteksyon diferans tanperati, ak kalkil ak akimilasyon chalè. Men yon dekonpozisyon detaye sou mekanis fonksyònman yo:
I. Konpozan prensipal yo ak wòl yo
Yon mèt chalè ultrasonik ki tache ak yon kranpon gen twa eleman kle ki travay ansanm, chak ak fonksyon diferan:
- Detektè koule ultrasonik ki tache ak yon kranpon: Responsab pou mezire to koule enstantane likid nan tiyo a. Yo monte deyò sou miray ekstèn tiyo rezèv la (oswa retounen) san yo pa antre an kontak ak likid la.
- Detèktè tanperati: Tipikman yon pè detèktè rezistans platinum ki gen gwo presizyon (pa egzanp, PT1000 ak yon presizyon ±0.1℃), enstale sou tou de tiyo ekipman pou ak tiyo retou pou kontwole tanperati dlo ekipman pou (T1) ak tanperati dlo retou a (T2) an tan reyèl.
- Otè (kalkilatris): Resevwa siyal koule ak tanperati, kalkile chalè a lè l sèvi avèk algoritm entegre, epi li jere ekspozisyon, depo oswa transmisyon done yo.
II. Etap Travay Detaye yo
1. Mezi koule: Kaptire vitès koule atravè metòd diferans tan ultrasonik
Capteur koule ultrasons ki tache ak yon sèl fil se nwayo mezi koule a, li fonksyone sou menm prensip ak debimèt ultrasons ki tache ak yon sèl fil:
- Enstalasyon Capteur: De transducteur ultrasons (transmetè ak reseptè) yo fiks simetrikman sou miray ekstèn tiyo a lè l sèvi avèk kranpon, sa ki kreye de chemen pwopagasyon akoustik—youn nan direksyon koule likid la (an aval) ak lòt la nan direksyon kont li (an amon).
- Transmisyon ak Resepsyon Siyal: Transmetè a emèt siyal ultrasons altènativman nan direksyon aval ak amon. Pandan ond son yo ap gaye nan likid la, vitès likid la afekte tan vwayaj yo: siyal aval yo "pote" pa koule a, sa ki lakòz yon tan vwayaj pi kout; siyal amon yo "reziste", sa ki lakòz yon tan vwayaj pi long.
- Kalkil Vitès ak Debi: Sistèm nan mezire diferans tan an (Δt) epi li kalkile vitès debi enstantane a (v) lè l sèvi avèk paramèt tankou dyamèt tiyo a ak materyèl la. Apre sa, li konvèti vitès sa a an debi volimik enstantane (qv) epi finalman, an debi mas (qm) lè l sèvi avèk dansite likid la.
2. Mezi Diferans Tanperati: Kaptire Varyasyon Enèji Ant Dlo Founi ak Dlo Retounen
Detèktè tanperati yo tache ak mi ekstèn tiyo distribisyon ak retou yo (oswa yo mete yo san yo pa deranje chan koule dlo a) pou kolekte tanperati dlo an tan reyèl:
- Tanperati dlo apwovizyonman an (T1): Reprezante tanperati inisyal likid k ap antre nan sistèm echanj chalè a (ki pote plis enèji).
- Tanperati dlo retou (T2): Reprezante tanperati likid ki soti nan sistèm nan apre echanj chalè (avèk mwens enèji, kidonk pi ba tanperati).
- Kalkil Diferans Tanperati: Sistèm nan ap kalkile diferans lan (ΔT=T1−T2) kontinyèlman. Yon diferans tanperati ki pi gwo endike plis chalè transfere pa inite tan.
3. Kalkil Chalè: Akimile Chalè Total ki baze sou Fòmil Tèmodinamik
Lè l sèvi avèk done sou koule ak diferans tanperati a, sistèm nan kalkile epi akimile chalè total la an tan reyèl grasa fòmil mezi chalè debaz la: Q=∫t1t2qm⋅cp⋅ΔTdt
Ki kote:
Ki kote:
- Q se chalè akimile a (inite: kWh oubyen GJ);
- qm se to koule mas enstantane a (kg/h);
- cp se kapasite chalè espesifik likid la anba presyon konstan (pou dlo, tipikman);
- ΔT se diferans tanperati ant dlo a k ap soti ak dlo k ap retounen an (℃);
- Siy entegral la reprezante akimilasyon sou tan (t), sa vle di, chalè total konsome depi kòmansman mezi a rive nan moman aktyèl la.
An tèm senp, chalè = to koule mas × kapasite chalè espesifik × diferans tanperati × tan. Sistèm nan kontwole epi akimile valè sa a kontinyèlman pou jwenn chalè total itilizatè a konsome a.
III. Done Sòti ak Aplikasyon
Sistèm lan montre done an tan reyèl tankou to koule enstantane, chalè enstantane, chalè akimile, ak diferans tanperati sou ekran li. Li transmèt done tou bay sistèm jesyon atravè interfaces tankou RS485 oswa NB-IoT, pou sipòte aplikasyon tankou faktirasyon chofaj ak jesyon enèji.
Rezime
Lojik debaz mèt chalè ultrasonik ki tache ak yon kranpon ka rezime jan sa a: "mezire koule ak ultrason, detekte diferans tanperati ak detèktè, epi kalkile chalè ak algoritm". Konsepsyon ki pa antrave yo elimine domaj nan tiyo ak entèferans likid, pandan ke konbinezon teknoloji ultrason ak siveyans tanperati asire yon mezi egzat atravè yon pakèt koule ak kondisyon travay konplèks, sa ki fè yo lajman itilize nan senaryo bòdwo chofaj ak jesyon enèji.
Dat piblikasyon: 22 Jiyè 2025