Doppler flowmeter များသည် ရွေ့လျားနေသော အမှုန်အမွှားများမှ အသံလှိုင်းရောင်ပြန်ဟပ်မှုများကို ထောက်လှမ်းခြင်းဖြင့် အရည်အလျင်ကို တွက်ချက်ရန် Doppler effect ကို အသုံးပြုထားပြီး ရေဆိုးသန့်စင်ခြင်း၊ သတ္တုတူးဖော်ခြင်းနှင့် စိုက်ပျိုးရေးကဲ့သို့သော စက်မှုလုပ်ငန်းများတွင် လျှပ်ကူးမှုမရှိသော၊ အမှုန်အမွှားများပါရှိသော သို့မဟုတ် လှိုင်းလေထန်သော အရည်များကို တိုင်းတာရန်အတွက် အသုံးပြုသည့် ဖြေရှင်းချက်တစ်ခု ဖြစ်လာခဲ့သည်။ သို့သော် ၎င်းတို့၏ စွမ်းဆောင်ရည်သည် တိုင်းတာထားသော အရည်၏ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် ဓာတုဗေဒဂုဏ်သတ္တိများပေါ်တွင် များစွာမူတည်ပါသည်။ ဤဆောင်းပါးသည် Doppler flowmeter များသည် တိကျမှန်ကန်၊ တည်ငြိမ်ပြီး ရေရှည်ယုံကြည်စိတ်ချရသော အချက်အလက်များကို ပေးပို့နိုင်စေရန် အရည်များ ပြည့်မီရမည့် အရေးကြီးသော လိုအပ်ချက်များ သို့မဟုတ် ထည့်သွင်းစဉ်းစားရမည့် အချက်များအကြောင်းကို ဖော်ပြထားသည်။
၁။ အမှုန်များ သို့မဟုတ် ပူဖောင်းများ ရှိနေခြင်း- "ရောင်ပြန်ဟပ်သည့် အလတ်စား" လိုအပ်ချက်
Doppler flowmeter လည်ပတ်မှု၏ အဓိကအချက်မှာ အရည်အတွင်း reflective medium တစ်ခု လိုအပ်ခြင်းဖြစ်သည်။ transducer နှစ်ခုကြားတွင် အသံလှိုင်းထုတ်လွှင့်မှုအပေါ် မှီခိုနေရသော ultrasonic transit-time flowmeter များနှင့်မတူဘဲ၊ Doppler မီတာများသည် အရည်အတွင်းရှိ ရွေ့လျားနေသော အမှုန်အမွှားများ သို့မဟုတ် ပူဖောင်းများမှ ပြန်ကန်ထွက်လာသော အသံလှိုင်းများပေါ်တွင် မူတည်သည်။ ဤ reflectors များမပါဘဲ၊ မီတာသည် အသုံးပြုနိုင်သော signal ကို မတွေ့ရှိနိုင်သောကြောင့် တိုင်းတာမှု မအောင်မြင်ခြင်း သို့မဟုတ် မမှန်မကန် ဖတ်ရှုမှုများ ဖြစ်ပေါ်စေပါသည်။
သီးခြားလိုအပ်ချက်များ-
- အနည်းဆုံးပါဝင်မှု- ပုံမှန်အားဖြင့် အရည်တွင် တစ်မီလီလီတာလျှင် အနည်းဆုံး အမှုန် ၁၀-၅၀ (သို့မဟုတ် ညီမျှသော ပူဖောင်းသိပ်သည်းဆ) ပါဝင်ရမည်ဖြစ်သော်လည်း ၎င်းသည် မီတာမော်ဒယ်အလိုက် ကွဲပြားသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ ဆိုင်းငံ့ထားသော အစိုင်အခဲများ (ဥပမာ၊ အော်ဂဲနစ်ပစ္စည်းများ၊ ရွှံ့နွံများ) သို့မဟုတ် သတ္တုတူးဖော်ရေးအရည်များ (သတ္တုရိုင်းအမှုန်များပါ) ပါဝင်သော ရေဆိုးသည် ဤလိုအပ်ချက်ကို သဘာဝအတိုင်း ဖြည့်ဆည်းပေးပြီး အလွန်သန့်စင်သောရေ (ဥပမာ၊ အီလက်ထရွန်းနစ်ပစ္စည်းထုတ်လုပ်ရန်အတွက် အိုင်းယွန်းကင်းစင်သောရေ) သည် မဖြည့်ဆည်းပေးပါ - အတုအယောင်ခြေရာခံပစ္စည်းများ (ဥပမာ၊ အစားအစာအဆင့် အမှုန်များ) ထည့်သွင်းမထားပါက။
- အမှုန်/ပူဖောင်းအရွယ်အစား- စံပြအမှုန် သို့မဟုတ် ပူဖောင်းအချင်းသည် 50 မိုက်ခရိုမီတာ (μm) မှ 1 မီလီမီတာ (mm) အထိရှိသည်။ 50 μm ထက်သေးငယ်သော အမှုန်များသည် အသံစွမ်းအင်ကို လုံလောက်စွာ မပြန်ဟပ်နိုင်သောကြောင့် အချက်ပြမှုအားနည်းခြင်းကို ဖြစ်ပေါ်စေနိုင်သည်။ 1 မီလီမီတာထက်ကြီးသော အမှုန်များသည် အချက်ပြမှုပြန့်ကျဲခြင်း သို့မဟုတ် မီတာ၏ transducer ကို ပိတ်ဆို့ခြင်း၊ အထူးသဖြင့် အချင်းသေးငယ်သော ပိုက်များတွင် ပိတ်ဆို့ခြင်းတို့ ဖြစ်စေနိုင်သည်။
- တစ်ပြေးညီဖြန့်ဖြူးမှု- အမှုန်များ သို့မဟုတ် ပူဖောင်းများသည် အရည်တစ်လျှောက်တွင် ညီညာစွာပျံ့နှံ့နေသင့်သည်။ အလွှာလိုက် သို့မဟုတ် အစုအဝေးလိုက် အမှုန်များ (ဥပမာ၊ အလျင်နည်းသောပိုက်များတွင် စုပုံနေသော အနည်အနှစ်များ) သည် အချက်ပြမှုအား မညီမညာဖြစ်စေပြီး အလျင်တွက်ချက်မှုများကို လွဲမှားစေသည်။
၂။ အရည်စီးကူးနိုင်စွမ်း- တင်းကျပ်သော လိုအပ်ချက်မရှိသော်လည်း သွယ်ဝိုက်သော သက်ရောက်မှုများ
အရည်များတွင် အနည်းဆုံး လျှပ်ကူးနိုင်စွမ်း (ပုံမှန်အားဖြင့် >5 μS/cm) ရှိရန် လိုအပ်သည့် လျှပ်စစ်သံလိုက်စီးဆင်းမှု မီတာများနှင့်မတူဘဲ၊ Doppler စီးဆင်းမှုမီတာများသည် လျှပ်ကူးမထားသော အရည်များနှင့် သဟဇာတဖြစ်သည်။ ၎င်းတို့သည် လျှပ်စစ်သံလိုက် လျှပ်ကူးမှုမဟုတ်ဘဲ အသံဆိုင်ရာ အခြေခံမူများအပေါ် အခြေခံ၍ လည်ပတ်သောကြောင့် ဆီများ၊ ပျော်ရည်များ သို့မဟုတ် အိုင်းယွန်းကင်းစင်သောရေ (ရောင်ပြန်ဟပ်မှုများ ရှိပါက) ကဲ့သို့သော လျှပ်ကူးမထားသော အရည်များကို တိုင်းတာနိုင်သည်။
သွယ်ဝိုက်သော ထည့်သွင်းစဉ်းစားရမည့်အချက်များ-
- လျှပ်ကူးနိုင်သော အရည်များ (ဥပမာ၊ ရေဆိုး၊ ပင်လယ်ရေ) အတွက်၊ လျှပ်ကူးနိုင်စွမ်းသည် Doppler တိုင်းတာမှုများကို အနှောင့်အယှက်မပေးပါ။ သို့သော်၊ အရည်သည် အလွန်အမင်း ချေးတက်တတ်ပါက (အက်ဆစ် သို့မဟုတ် အယ်ကာလိုင်း ပျော်ရည်များကဲ့သို့ လျှပ်ကူးနိုင်စွမ်းမြင့်မားခြင်းနှင့် ဆက်စပ်နေသော ဂုဏ်သတ္တိတစ်ခု)၊ ၎င်းသည် မီတာ၏ transducer အိမ်ရာကို ပျက်စီးစေနိုင်ပြီး Doppler နိယာမကိုယ်တိုင်ကို ထိခိုက်စေမည့်အစား ပစ္စည်းအဆင့်မြှင့်တင်မှုများ (ဥပမာ၊ တိုက်တေနီယမ် သို့မဟုတ် PTFE အပေါ်ယံလွှာများ) လိုအပ်ပါသည်။
၃။ ပျစ်ချွဲမှု- စီးဆင်းမှုစနစ်နှင့် အချက်ပြထုတ်လွှင့်မှုကို ဟန်ချက်ညီစေခြင်း
အရည် viscosity သည် စီးဆင်းမှုအလျင်ပရိုဖိုင်နှင့် အရည်မှတစ်ဆင့် အသံလှိုင်းများပို့လွှတ်မှု နှစ်ခုလုံးကို သက်ရောက်မှုရှိပြီး၊ ၎င်းသည် Doppler မီတာတိကျမှုကို သက်ရောက်မှုရှိသည်။
အရေးကြီးသော ကန့်သတ်ချက်များ-
- ပျစ်ချွဲမှုနည်းမှ အသင့်အတင့် (≤100 cP): ရေ (20°C တွင် 1 cP)၊ ရေဆိုး သို့မဟုတ် ဆီအပျော့ (ဥပမာ၊ ဒီဇယ်၊ 2–5 cP) ကဲ့သို့သော အရည်များသည် အကောင်းဆုံးဖြစ်သည်။ ၎င်းတို့၏ ပျစ်ချွဲမှုနည်းခြင်းသည် တည်ငြိမ်သော၊ မငြိမ်မသက်သော သို့မဟုတ် အကူးအပြောင်းစီးဆင်းမှုစနစ်ကို သေချာစေသည် (Reynolds နံပါတ် >2300)၊ ၎င်းသည် ပိုက်ဖြတ်ပိုင်းတစ်လျှောက် တစ်ပြေးညီအလျင်ဆိုင်ရာ Doppler မီတာများ၏ ဒီဇိုင်းယူဆချက်နှင့် ကိုက်ညီသည်။
- ပျစ်ချွဲမှုမြင့်မားခြင်း (>100 cP): လေးလံသောဆီများ၊ መሪያများ သို့မဟုတ် အနှစ်များကဲ့သို့သော အရည်များသည် စိန်ခေါ်မှုများကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်။ ပျစ်ချွဲမှုမြင့်မားခြင်းသည် laminar flow regime (Reynolds number <2300) ကို ဖန်တီးပေးပြီး၊ အလျင်သည် ပိုက်အလယ်ဗဟိုတွင် အမြင့်ဆုံးဖြစ်ပြီး နံရံအနီးတွင် အနိမ့်ဆုံးဖြစ်သည်။ တစ်ခုတည်းသောအမှတ် (သို့မဟုတ် ဧရိယာသေးငယ်သောနေရာ) တွင် အလျင်ကို နမူနာယူသည့် Doppler မီတာများသည် ပျမ်းမျှအလျင်ကို တိကျစွာ မဖမ်းယူနိုင်ဘဲ တိုင်းတာမှု နည်းပါးစေပါသည်။ ထို့အပြင်၊ ပျစ်ချွဲမှုမြင့်မားခြင်းသည် အသံလှိုင်းများကို ပိုမိုမြန်ဆန်စွာ လျော့ပါးစေပြီး အချက်ပြစွမ်းအားကို လျော့ကျစေသည်။ ထိုကဲ့သို့သော အသုံးချမှုများအတွက်၊ ချိန်ညှိနိုင်သော transducer ကြိမ်နှုန်းများ (ကြိမ်နှုန်းနိမ့်ခြင်း၊ 200–500 kHz၊ ပိုထူသောအရည်များကို ပိုမိုကောင်းမွန်စွာ ထိုးဖောက်ဝင်ရောက်နိုင်သည်) သို့မဟုတ် multi-point sampling ရှိသော မီတာများကို အကြံပြုထားသည်။
၄။ အပူချိန်- Transducer စွမ်းဆောင်ရည်အတွက် တည်ငြိမ်မှု
အရည်အပူချိန်သည် Doppler flowmeter လည်ပတ်မှု၏ အဓိက အစိတ်အပိုင်းနှစ်ခုကို သက်ရောက်မှုရှိသည်- အရည်အတွင်းရှိ အသံ၏အမြန်နှုန်းနှင့် transducer ၏ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ တည်ငြိမ်မှု။
လည်ပတ်မှုအကွာအဝေး လမ်းညွှန်ချက်များ-
- ပုံမှန်အကွာအဝေး- စက်မှုလုပ်ငန်းသုံး Doppler မီတာအများစုကို -၄၀°C မှ ၁၂၀°C အကြား အရည်အပူချိန်များအတွက် အဆင့်သတ်မှတ်ထားသည်။ ဤအကွာအဝေးအတွင်း၊ အရည်အတွင်းရှိ အသံ၏အလျင်သည် ခန့်မှန်းခြေအားဖြင့် ကွဲပြားသည် (ဥပမာ၊ အသံသည် ရေထဲတွင် ၂၀°C တွင် ~၁၄၈၂ m/s ရွေ့လျားပြီး ၁၀၀°C တွင် ~၁၅၃၁ m/s ရွေ့လျားသည်)၊ နှင့် ခေတ်မီမီတာများတွင် ဤပြောင်းလဲမှုအတွက် ချိန်ညှိရန် အပူချိန်လျော်ကြေးပေးသည့် အယ်လဂိုရီသမ်များ ပါဝင်သည်။
- အပူချိန်အလွန်အမင်း- သတ်မှတ်ထားသော အကွာအဝေးပြင်ပရှိ အပူချိန်များသည် transducer ပျက်စီးမှု (ဥပမာ၊ အပူချိန်မြင့်မားသောအခါ seal ယိုယွင်းပျက်စီးခြင်း၊ အပူချိန်နိမ့်သောအခါ ပစ္စည်းကြွပ်ဆတ်ခြင်း) သို့မဟုတ် မမှန်ကန်သော အပူချိန်လျော်ကြေးပေးခြင်းကို ဖြစ်စေနိုင်သည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ အရည်နိုက်ထရိုဂျင် (-196°C) သို့မဟုတ် အပူချိန်မြင့်မားသော အရည်ပျော်ဆားများ (>300°C) ကို တိုင်းတာရာတွင် အပူချိန်မြင့်မားသော transducer များ (ဥပမာ၊ ကြွေထည်ပစ္စည်းများ) နှင့် အဆင့်မြင့် လျော်ကြေးပေးခြင်းယုတ္တိဗေဒပါရှိသော အထူးပြု Doppler မီတာများ လိုအပ်သည်။
၅။ ဓာတုဗေဒဆိုင်ရာ လိုက်ဖက်ညီမှု- Transducer နှင့် Housing ကို ကာကွယ်ပေးခြင်း
အရည်၏ ဓာတုဗေဒပါဝင်မှုသည် Doppler မီတာ၏ transducer နှင့် ပိုက်အိမ်အတွက် ပစ္စည်းရွေးချယ်မှုကို ဆုံးဖြတ်ပေးသည်။ သဟဇာတမဖြစ်သော အရည်များသည် သံချေးတက်ခြင်း၊ တိုက်စားခြင်း သို့မဟုတ် ရောင်ရမ်းခြင်းကို ဖြစ်စေနိုင်ပြီး စက်ပစ္စည်းများ ချို့ယွင်းခြင်းနှင့် မတိကျသော ဖတ်ရှုမှုများကို ဖြစ်စေနိုင်သည်။
အဖြစ်များသော တွဲဖက်အသုံးပြုနိုင်မှု အခြေအနေများ-
- ချေးတက်စေသော အရည်များ (ဥပမာ၊ အက်ဆစ်၊ အယ်ကာလီ၊ ပင်လယ်ရေ): Transducers နှင့် အိမ်ရာများကို 316L သံမဏိ၊ တိုက်တေနီယမ် သို့မဟုတ် PTFE ကဲ့သို့သော ချေးတက်ခြင်းကို ခံနိုင်ရည်ရှိသော ပစ္စည်းများဖြင့် ပြုလုပ်ထားသင့်သည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ ဟိုက်ဒရိုကလိုရစ်အက်ဆစ် (HCl) ကို တိုင်းတာရာတွင် သတ္တုယိုယွင်းပျက်စီးမှုကို ကာကွယ်ရန် PTFE ဖြင့် စီထားသော transducers များ လိုအပ်သည်။
- ပွတ်တိုက်နိုင်သော အရည်များ (ဥပမာ၊ သဲနှင့်ရောစပ်ထားသော အရည်များ၊ ကွန်ကရစ်အရောအနှော): အသံလှိုင်းထုတ်လွှင့်မှုကို ပျက်ယွင်းစေမည့် transducer ၏ အာရုံခံမျက်နှာပြင် တိုက်စားခြင်းကို ရှောင်ရှားရန်အတွက် ပွန်းစားမှုဒဏ်ခံနိုင်သော ပစ္စည်းများ (ဥပမာ၊ tungsten carbide ထိပ်ဖျားများ၊ ceramic transducers) လိုအပ်ပါသည်။
- ပျော်ရည်များ (ဥပမာ အီသနော၊ အက်စီတုန်း): polypropylene သို့မဟုတ် PVDF ကဲ့သို့သော ဓာတ်ပြုမှုမရှိသော ပစ္စည်းများသည် မီတာ၏ အစိတ်အပိုင်းများ ရောင်ရမ်းခြင်း သို့မဟုတ် ဓာတုဗေဒဆိုင်ရာ ပြိုကွဲခြင်းကို ကာကွယ်ပေးသည်။
၆။ စီးဆင်းမှုအလျင်- မီတာအကွာအဝေးကို အသုံးချမှုနှင့် ကိုက်ညီစေခြင်း
Doppler flowmeter များတွင် တိကျစွာ တိုင်းတာနိုင်သော တိကျသော velocity range များ ရှိပြီး တိုင်းတာမှု အမှားအယွင်းများကို ရှောင်ရှားရန် အရည်၏ flow velocity သည် ဤ window အတွင်းတွင် ရှိရမည်။
အလျင်လိုအပ်ချက်များ-
- အနည်းဆုံးအလျင်- ဒေါ့ပလာမီတာအများစုသည် အနည်းဆုံးစီးဆင်းမှုအလျင် 0.1–0.3 m/s လိုအပ်သည်။ ဤကန့်သတ်ချက်အောက်တွင် အမှုန်အမွှားများ သို့မဟုတ် ပူဖောင်းများသည် (စေးနည်းသော အရည်များတွင်) အခြေချနိုင်သည် သို့မဟုတ် စီးဆင်းမှုသည် (စေးများသော အရည်များတွင်) အလွန်အမင်း ချောမွေ့လာပြီး အားနည်းသော သို့မဟုတ် မညီမညာဖြစ်သော အချက်ပြမှုများကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်။
- အမြင့်ဆုံးအလျင်- အထက်ကန့်သတ်ချက်သည် ပုံမှန်အားဖြင့် 5–10 m/s အတွင်းရှိသည်။ ၎င်းထက်ကျော်လွန်ခြင်းသည် လှိုင်းထန်ခြင်းကြောင့်ဖြစ်ပေါ်လာသော အချက်ပြဆူညံသံ သို့မဟုတ် transducer ကို ပျက်စီးစေနိုင်သည် (ဥပမာ၊ အရည်ပျော်များတွင် မြင့်မားသောအလျင်ဖြင့် အမှုန်အမွှားများ ထိခိုက်မှုကြောင့်)။
- အလျင်နှုန်း တစ်ပြေးညီဖြစ်မှု- မီတာ၏ အတိုင်းအတာအတွင်း၌ပင် မညီမညာ အလျင်ပရိုဖိုင်များ (ဥပမာ- ပိုက်ကွေးခြင်း၊ အဆို့ရှင်များ သို့မဟုတ် အထက်ပိုင်းရှိ အတားအဆီးများကြောင့်) သည် ဖတ်ရှုမှုများကို စောင်းသွားစေနိုင်သည်။ လုံလောက်သော ဖြောင့်တန်းသော ပိုက်လိုင်းများ (ဥပမာ- အထက်ပိုင်းရှိ ပိုက်အချင်း ၁၀ ဆ၊ အောက်ပိုင်းရှိ ၅ ဆ) ဖြင့် မီတာကို တပ်ဆင်ခြင်းဖြင့် တစ်ပြေးညီစီးဆင်းမှုကို သေချာစေရန် ကူညီပေးသည်။
နိဂုံးချုပ်
Doppler စီးဆင်းမှုမီတာများသည် ရှုပ်ထွေးသော အရည်များကို တိုင်းတာရန်အတွက် ထူးကဲသော ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်ရှိမှုကို ပေးစွမ်းသော်လည်း ၎င်းတို့၏ တိကျမှုသည် အရည်၏ဂုဏ်သတ္တိများကို မီတာ၏ ဒီဇိုင်းကန့်သတ်ချက်များနှင့် ချိန်ညှိခြင်းအပေါ် မူတည်ပါသည်။ အမှုန်အမွှားပါဝင်မှု၊ viscosity၊ အပူချိန်၊ ဓာတုဗေဒဆိုင်ရာ လိုက်ဖက်ညီမှုနှင့် စီးဆင်းမှုအလျင်ကဲ့သို့သော အချက်များကို အကဲဖြတ်ခြင်းဖြင့် အော်ပရေတာများသည် မှန်ကန်သော Doppler မီတာကို ရွေးချယ်နိုင်ပြီး တပ်ဆင်မှုကို အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင် ပြုလုပ်နိုင်ပြီး ရေဆိုးသန့်စင်မှု၊ သတ္တုတူးဖော်ရေး သို့မဟုတ် စက်မှုလုပ်ငန်းစဉ် စောင့်ကြည့်ခြင်းတွင်ဖြစ်စေ ယုံကြည်စိတ်ချရသော ရေရှည်စွမ်းဆောင်ရည်ကို သေချာစေနိုင်သည်။ အထူးပြုအသုံးချမှုများအတွက် (ဥပမာ၊ အလွန်သန့်စင်သောရေ၊ မြင့်မားသော viscosity အရည်များ)၊ transducer ပစ္စည်းများကို စိတ်ကြိုက်ပြင်ဆင်ရန် ထုတ်လုပ်သူများနှင့် တိုင်ပင်ဆွေးနွေးခြင်းသည် အရည်နှင့်ဆက်စပ်သော စိန်ခေါ်မှုများကို ကျော်လွှားရန် အဓိကသော့ချက်ဖြစ်သည်။
ပို့စ်တင်ချိန်: ၂၀၂၅ ခုနှစ်၊ စက်တင်ဘာလ ၁၇ ရက်