التحليل الطيفي بالموجات فوق الصوتية

التحليل الطيفي بالموجات فوق الصوتية هو علم سلوك انتشار الموجات فوق الصوتية، بسبب التغيرات في البيئة. في معظم الحالات، يتم إطلاق نبضات الموجات فوق الصوتية (صوت عالي التردد) في الوسط ويتم تقييم صدى الارتداد في الكمبيوتر. تنتشر هذه التكنولوجيا على نطاق واسع في الطبيعة (تستخدم الخفافيش والدلافين هذه التقنية لاكتشاف الحركات أو الأشياء في جوارها)، في الصيد (لاكتشاف مدارس الأسماك أو تحديد عمق البحر)، في التطبيقات الطبية (أثناء النظر إلى الأطفال الذين لم يولدوا بعد في بطن الأم أو للتطبيقات الطبية الأخرى) وفي صناعة مقاييس التدفق فوق الصوتي أو لتطبيقات CND.

...كطيف بالموجات فوق الصوتية

• هي خاصية مادية وتكنولوجيا غير مدمرة
• لا تستهلك المواد الكيميائية أو الكواشف
• صغير الحجم وخفيف الوزن
• يمكن قياس تردد تكرار 1000 هرتز
• يمكن قياس المسافة
• يمكن إجراؤها بشكل جوهري أو دليل على الانفجار
• يمكن أن تكون صحية
• يمكن استخدامه تحت الماء
• يمكن استخدامها في درجات حرارة عالية أو منخفضة
• لا يحتاج للمواد الاستهلاكية
• لا ينجرف ولا يحتاج إلى إعادة معايرة أو صيانة متكررة (أو لا شيء على الإطلاق)
• يمكن صنعه في نماذج ومواد مختلفة
• لا تستهلك سوى القليل من الطاقة

... هذه إحدى التقنيات التحليلية للعملية في الوقت الحالي والمستقبل ...

ما هي المنتجات المطلوبة من أجل التحليل الطيفي بالموجات فوق الصوتية؟
يتكون الإعداد الكامل للتحليل الطيفي بالموجات فوق الصوتية دائمًا من الأجزاء التالية:
• محلل التحكم في العمليات (PCA)
• كبل زوج مجدول 2x2 من PCA إلى UDT
• جهاز إرسال الكثافة بالموجات فوق الصوتية (UDT)
• كابل Coax من UDT إلى UDP
• مسبار الكثافة بالموجات فوق الصوتية (UDP)
• كتل أخذ العينات تفلون أو بوم

فيما يتعلق ببعضها البعض ، تشرح الكلمات التالية كيفية عملها:
PCA هو محلل / PLC قائم على ProFace HMI يسترد بيانات القياس من أجهزة الإرسال المتصلة في الحقل. يتم التحقق من صحة هذه البيانات وحسابها في معلمات خاصة بالعميل ، مثل الكثافة ، وتدفق الكتلة ، والكفاءة ، أو أي شيء. تصور PCA هذه النتائج وتهتم بالاتصال بأجهزة PLC الأخرى.e
أثناء تشغيل PCA ، تعمل PCA على تشغيل UDT. في UDT ، يتم إنشاء نبضات الجهد وإرسالها عبر كبل coax إلى UDP. UDP هو مسبار الكثافة بالموجات فوق الصوتية ويتكون من مادة حساسة للضغط ، والتي تتفاعل مع نبضه بشكل مكثف عن طريق توليد موجات فوق صوتية. يتم نقل هذه الموجات إلى المسبار. عند تغيير الممانعات الصوتية من مادة إلى مادة أخرى ، ينعكس جزء من صدى الصوت إلى عنصر بيزو. هذه الموجات فوق الصوتية ، مثل السحر ، تتحول إلى إشارة جهد ، مثل الجيب. يتم إجراء المسبار بطريقة تتشكل وتحويل العديد من الانعكاسات. يتم قياسها وتخزينها في UDT. يتم حساب متوسط هذه النتائج ويتم تحديد معامل الانحراف لمزيد من التحليل.

المذكورة أعلاه ، فإن قياس المعاوقة الصوتية للمواد هو أحد الخصائص المهمة الرئيسية التي نقوم بتحليلها. ولكن أيضًا سرعة الصوت في المادة لها أهمية رئيسية. من خلال الجمع بين هذه القياسات ، يتم تحديد الخاصية الفيزيائية للمادة (أو السوائل) "كثافة" بدقة. علاوة على ذلك ، من خلال قياس التوهين أو التخميد للإشارة ، يتم تحديد تركيز المواد الصلبة العالقة أيضًا.

يمكن شرح هذه الخصائص بمزيد من التفصيل في صدى الصوت التالي:

أحد الصدى الذي يعود إلى البيزو هو من العاكس. في الماء ، يبدو الصدى كما هو مذكور أعلاه. يعتمد شكل الصدى على نوع محول الطاقة وإعدادات النبض.
في لحظة معينة ، يعود الصدى إلى بيزو. يتم تحويل اهتزاز الموجة إلى سعة جهد ويقرأها المرسل. بعد ذلك بقليل ، يعود صدى ثانٍ عند جهاز الإرسال ، وهو انعكاس ناتج عن الصدى الأول. إنه أقل ، لأن بعض الطاقة يمتصها المسبار وعنصر بيزو والماء.

يعود الصدى إلى وحدتنا في وقت سابق. هذا يعني أن سرعة الصوت أعلى من سرعة الماء المالح. نظرًا لأن هذه خاصية فيزيائية للملح ، فمن خلال إجراء معايرات متعددة ، يمكننا تحديد تركيز الملح. هذه المعايرة صالحة إلى الأبد ، طالما أن الوسط هو الماء المالح. لنفترض أن الماء المالح يحتوي على رمل موجود في المسبار ، فإن ارتفاع صدى الصدى سينخفض بشكل كبير ، والذي يتم تسجيله في جهاز الإرسال ويتم تحديد نسبة وزن المواد الصلبة العالقة. في حالة وجود فقاعات الهواء ، ترتفع الانعكاسات ، وهو أمر غير ممكن بخلاف ذلك. يتم إعطاء إنذار لأن صدى الصوت قد يضيع من وقت لآخر. الجمع بين تقنية التحليل الطيفي بالموجات فوق الصوتية مع تقنيات القياس التحليلية الأخرى ، مثل التوصيل ، ودرجة الحموضة ، والتحليل الطيفي للأشعة فوق البنفسجية ،

التطبيقات: بالإضافة إلى التطبيقات الموجودة على هذا الموقع ، يركز Arenal على:
1. مراقبة كثافة الطين لاستبدال أجهزة التحليل المشعة. يمكن العثور على التعقيدات في التعدين والجرف والحفر. أدناه ترى أربع صور لرقاقة 1-1 / 2 "لرصد كثافة الملاط ، TTS (إجمالي المواد الصلبة المعلقة) و TDS (إجمالي المواد الصلبة الذائبة). في حالة أقطار الأنابيب الكبيرة ، يتم تقديم مراقبة الكثافة فقط. يتم تضمين الإلكترونيات في صندوق توصيل صغير مقاوم للماء ومغلف في غلاف من البولي إيثيلين لتقديم حلول للتطبيقات الغاطسة.يمكن إضافة مستشعرات متعددة إلى الرقاقة وضغط الحديد والتدفق.

مراقبة تركيز العديد من المواد الكيميائية الصناعية مثل القواعد والأملاح والأحماض والزيوت .2

3.رصد التلوث في السوائل النقية ، كما هو الحال في المياه والقلق في حالة حدوث تغييرات ؛.

4. مراقبة العمليات الكاملة ، مثل المزج ، والبلورة ، والتسوية ، والفصل.

5. رصد الانسكابات في خطوط الصرف الصحي أو في مراقبة مياه الأنهار.

6. مراقبة COD (التلوث العضوي) في خطوط الصرف الصحي لمحطة معالجة مياه الصرف الصحي في أنواع مختلفة من الصناعات.