ຄວາມຕ້ອງການຂອງເຄື່ອງວັດແທກການໄຫຼ Doppler ສຳລັບຂອງແຫຼວທີ່ວັດແທກໄດ້: ການພິຈາລະນາຫຼັກສຳລັບຄວາມຖືກຕ້ອງ ແລະ ຄວາມໜ້າເຊື່ອຖື

ເຄື່ອງວັດແທກການໄຫຼ Doppler, ເຊິ່ງນຳໃຊ້ຜົນກະທົບຂອງ Doppler ເພື່ອຄິດໄລ່ຄວາມໄວຂອງນ້ຳໂດຍການກວດຈັບການສະທ້ອນຂອງຄື້ນສຽງຈາກອະນຸພາກທີ່ເຄື່ອນທີ່, ໄດ້ກາຍເປັນວິທີແກ້ໄຂທີ່ນິຍົມໃຊ້ສຳລັບການວັດແທກຂອງແຫຼວທີ່ບໍ່ນຳໄຟຟ້າ, ຂອງແຫຼວທີ່ມີອະນຸພາກຫຼາຍ, ຫຼື ຂອງແຫຼວທີ່ປັ່ນປ່ວນໃນອຸດສາຫະກຳຕ່າງໆເຊັ່ນ: ການບຳບັດນ້ຳເສຍ, ການຂຸດຄົ້ນບໍ່ແຮ່, ແລະ ການກະສິກຳ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ປະສິດທິພາບຂອງມັນແມ່ນຂຶ້ນກັບຄຸນສົມບັດທາງກາຍະພາບ ແລະ ເຄມີຂອງຂອງແຫຼວທີ່ວັດແທກໄດ້. ບົດຄວາມນີ້ອະທິບາຍຄວາມຕ້ອງການທີ່ສຳຄັນທີ່ຂອງແຫຼວຕ້ອງຕອບສະໜອງ - ຫຼື ປັດໄຈທີ່ຕ້ອງຄຳນຶງເຖິງ - ເພື່ອຮັບປະກັນວ່າເຄື່ອງວັດແທກການໄຫຼ Doppler ສົ່ງຂໍ້ມູນທີ່ຖືກຕ້ອງ, ໝັ້ນຄົງ, ແລະ ໜ້າເຊື່ອຖືໃນໄລຍະຍາວ.

1. ການມີອະນຸພາກ ຫຼື ຟອງອາກາດ: ຂໍ້ກຳນົດ "ຕົວກາງສະທ້ອນ"

ຂໍ້ກຳນົດສະເພາະ:

• ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຕໍ່າສຸດ: ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວ, ນ້ຳຕ້ອງມີອະນຸພາກຢ່າງໜ້ອຍ 10–50 ອະນຸພາກຕໍ່ມິນລີລິດ (ຫຼື ຄວາມໜາແໜ້ນຂອງຟອງທຽບເທົ່າ), ເຖິງແມ່ນວ່າອັນນີ້ຈະແຕກຕ່າງກັນໄປຕາມຮຸ່ນເຄື່ອງວັດແທກ. ຕົວຢ່າງ, ນ້ຳເສຍທີ່ມີຂອງແຂງລະລາຍ (ເຊັ່ນ: ສານອິນຊີ, ດິນຕົມ) ຫຼື ນ້ຳເປື້ອນຈາກການຂຸດຄົ້ນບໍ່ແຮ່ (ທີ່ມີອະນຸພາກແຮ່) ຕອບສະໜອງຄວາມຕ້ອງການນີ້ຕາມທຳມະຊາດ, ໃນຂະນະທີ່ນ້ຳບໍລິສຸດພິເສດ (ເຊັ່ນ: ນ້ຳທີ່ບໍ່ມີໄອອອນສຳລັບການຜະລິດເຄື່ອງເອເລັກໂຕຣນິກ) ບໍ່ຕອບສະໜອງຄວາມຕ້ອງການນີ້ - ເວັ້ນເສຍແຕ່ວ່າມີການເພີ່ມຕົວຕິດຕາມທຽມ (ເຊັ່ນ: ອະນຸພາກຊັ້ນອາຫານ).
• ຂະໜາດຂອງອະນຸພາກ/ຟອງ: ເສັ້ນຜ່າສູນກາງຂອງອະນຸພາກ ຫຼື ຟອງທີ່ເໝາະສົມມີຕັ້ງແຕ່ 50 ໄມໂຄຣແມັດ (μm) ຫາ 1 ມິນລີແມັດ (mm). ອະນຸພາກທີ່ນ້ອຍກວ່າ 50 μm ອາດຈະບໍ່ສະທ້ອນພະລັງງານສຽງພຽງພໍ, ເຊິ່ງສົ່ງຜົນໃຫ້ສັນຍານອ່ອນ; ອະນຸພາກທີ່ໃຫຍ່ກວ່າ 1 ມມ ສາມາດເຮັດໃຫ້ສັນຍານກະແຈກກະຈາຍ ຫຼື ຕົວປ່ຽນສັນຍານຂອງມິເຕີອຸດຕັນ, ໂດຍສະເພາະໃນທໍ່ທີ່ມີເສັ້ນຜ່າສູນກາງນ້ອຍ.
• ການແຈກຢາຍຢ່າງເປັນເອກະພາບ: ອະນຸພາກ ຫຼື ຟອງອາກາດຄວນຈະກະຈາຍຢ່າງເທົ່າທຽມກັນທົ່ວທັງຂອງແຫຼວ. ອະນຸພາກທີ່ແບ່ງຊັ້ນ ຫຼື ເປັນກຸ່ມ (ເຊັ່ນ: ຕະກອນທີ່ຕົກຕະກອນໃນທໍ່ຄວາມໄວຕ່ຳ) ນຳໄປສູ່ຄວາມແຮງຂອງສັນຍານທີ່ບໍ່ສອດຄ່ອງກັນ, ການຄິດໄລ່ຄວາມໄວບິດເບືອນ.

2. ການນຳໄຟຟ້າຂອງແຫຼວ: ບໍ່ມີຂໍ້ກຳນົດທີ່ເຂັ້ມງວດ, ແຕ່ມີຜົນກະທົບທາງອ້ອມ

ການພິຈາລະນາທາງອ້ອມ:

• ສຳລັບຂອງແຫຼວທີ່ນຳໄຟຟ້າໄດ້ (ເຊັ່ນ: ນ້ຳເສຍ, ນ້ຳທະເລ), ຄວາມນຳໄຟຟ້າບໍ່ໄດ້ແຊກແຊງກັບການວັດແທກ Doppler. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຖ້າຂອງແຫຼວມີສານກັດກ່ອນສູງ (ຄຸນສົມບັດບາງຄັ້ງເຊື່ອມໂຍງກັບຄວາມນຳໄຟຟ້າສູງ, ເຊັ່ນ: ສານລະລາຍທີ່ເປັນກົດ ຫຼື ດ່າງ), ມັນອາດຈະທຳລາຍເຮືອນຕົວປ່ຽນສັນຍານຂອງມິເຕີ - ຕ້ອງການການຍົກລະດັບວັດສະດຸ (ເຊັ່ນ: ການເຄືອບ titanium ຫຼື PTFE) ແທນທີ່ຈະສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຫຼັກການ Doppler ເອງ.

3. ຄວາມໜືດ: ການດຸ່ນດ່ຽງລະບອບການໄຫຼ ແລະ ການສົ່ງສັນຍານ

ເກນທີ່ສຳຄັນ:

• ຄວາມໜືດຕໍ່າຫາປານກາງ (≤100 cP): ຂອງແຫຼວເຊັ່ນ: ນໍ້າ (1 cP ທີ່ 20°C), ນໍ້າເສຍ, ຫຼື ນໍ້າມັນເບົາ (ເຊັ່ນ: ນໍ້າມັນກາຊວນ, 2–5 cP) ແມ່ນເໝາະສົມ. ຄວາມໜືດຕໍ່າຂອງມັນຮັບປະກັນລະບອບການໄຫຼທີ່ໝັ້ນຄົງ, ປັ່ນປ່ວນ ຫຼື ການໄຫຼແບບປ່ຽນຜ່ານ (ເລກ Reynolds >2300), ເຊິ່ງສອດຄ່ອງກັບສົມມຸດຕິຖານການອອກແບບຂອງເຄື່ອງວັດ Doppler ກ່ຽວກັບຄວາມໄວສະໝໍ່າສະເໝີໃນທົ່ວພາກສ່ວນຕັດຂວາງຂອງທໍ່.
• ຄວາມໜືດສູງ (>100 cP): ຂອງແຫຼວເຊັ່ນ: ນ້ຳມັນໜັກ, ນ້ຳເຊື່ອມ, ຫຼື ນ້ຳຕານທີ່ໜຽວເປັນສິ່ງທ້າທາຍ. ຄວາມໜືດສູງສ້າງລະບອບການໄຫຼແບບລຽບງ່າຍ (ເລກ Reynolds <2300), ບ່ອນທີ່ຄວາມໄວສູງສຸດຢູ່ທີ່ຈຸດກາງຂອງທໍ່ ແລະ ຕໍ່າສຸດໃກ້ກັບຝາ. ເຄື່ອງວັດແທກ Doppler, ເຊິ່ງເກັບຕົວຢ່າງຄວາມໄວຢູ່ຈຸດດຽວ (ຫຼື ພື້ນທີ່ນ້ອຍ), ອາດຈະບໍ່ສາມາດຈັບຄວາມໄວສະເລ່ຍໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງ - ເຊິ່ງນຳໄປສູ່ການວັດແທກຕໍ່າກວ່າຄວາມເປັນຈິງ. ນອກຈາກນັ້ນ, ຄວາມໜືດສູງເຮັດໃຫ້ຄື້ນສຽງອ່ອນລົງໄວຂຶ້ນ, ເຮັດໃຫ້ຄວາມແຮງຂອງສັນຍານຫຼຸດລົງ. ສຳລັບການນຳໃຊ້ດັ່ງກ່າວ, ເຄື່ອງວັດແທກທີ່ມີຄວາມຖີ່ຂອງຕົວປ່ຽນສັນຍານທີ່ສາມາດປັບໄດ້ (ຄວາມຖີ່ຕ່ຳ, 200–500 kHz, ເຈາະຜ່ານຂອງແຫຼວທີ່ໜາກວ່າໄດ້ດີກວ່າ) ຫຼື ການເກັບຕົວຢ່າງຫຼາຍຈຸດແມ່ນແນະນຳ.

4. ອຸນຫະພູມ: ຄວາມໝັ້ນຄົງສຳລັບປະສິດທິພາບຂອງຕົວປ່ຽນສັນຍານ

ຄຳແນະນຳກ່ຽວກັບຂອບເຂດການປະຕິບັດງານ:

• ລະດັບປົກກະຕິ: ເຄື່ອງວັດແທກ Doppler ອຸດສາຫະກຳສ່ວນໃຫຍ່ຖືກຈັດອັນດັບສຳລັບອຸນຫະພູມຂອງແຫຼວລະຫວ່າງ -40°C ແລະ 120°C. ພາຍໃນລະດັບນີ້, ຄວາມໄວຂອງສຽງໃນຂອງແຫຼວແຕກຕ່າງກັນໄປຕາມການຄາດເດົາ (ເຊັ່ນ: ສຽງເດີນທາງ ~1482 m/s ໃນນ້ຳທີ່ 20°C ທຽບກັບ ~1531 m/s ທີ່ 100°C), ແລະ ເຄື່ອງວັດແທກທີ່ທັນສະໄໝປະກອບມີອັລກໍຣິທຶມການຊົດເຊີຍອຸນຫະພູມເພື່ອປັບຕົວເຂົ້າກັບການປ່ຽນແປງນີ້.
• ອຸນຫະພູມສຸດຂີດ: ອຸນຫະພູມນອກຂອບເຂດທີ່ໄດ້ຮັບການຈັດອັນດັບມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ຄວາມເສຍຫາຍຂອງຕົວປ່ຽນສັນຍານ (ເຊັ່ນ: ການເສື່ອມສະພາບຂອງປະທັບຕາໃນອຸນຫະພູມສູງ, ຄວາມແຕກຫັກຂອງວັດສະດຸໃນອຸນຫະພູມຕໍ່າ) ຫຼື ການຊົດເຊີຍອຸນຫະພູມທີ່ບໍ່ຖືກຕ້ອງ. ຕົວຢ່າງ, ການວັດແທກໄນໂຕຣເຈນແຫຼວ (-196°C) ຫຼື ເກືອລະລາຍໃນອຸນຫະພູມສູງ (>300°C) ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີເຄື່ອງວັດແທກ Doppler ພິເສດທີ່ມີຕົວປ່ຽນສັນຍານທີ່ທົນທານຕໍ່ອຸນຫະພູມສູງ (ເຊັ່ນ: ວັດສະດຸເຊລາມິກ) ແລະ ເຫດຜົນການຊົດເຊີຍຂັ້ນສູງ.

5. ຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ທາງເຄມີ: ການປົກປ້ອງຕົວປ່ຽນສັນຍານ ແລະ ທີ່ຢູ່ອາໄສ

ສະຖານະການຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ທົ່ວໄປ:

• ນ້ຳທີ່ກັດກ່ອນ (ເຊັ່ນ: ກົດ, ດ່າງ, ນ້ຳທະເລ): ຕົວປ່ຽນສັນຍານ ແລະ ຕົວເຮືອນຄວນເຮັດດ້ວຍວັດສະດຸທີ່ທົນທານຕໍ່ການກັດກ່ອນ ເຊັ່ນ: ເຫຼັກສະແຕນເລດ 316L, ໄທທານຽມ, ຫຼື PTFE. ຕົວຢ່າງ, ການວັດແທກກົດໄຮໂດຣຄລໍຣິກ (HCl) ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີຕົວປ່ຽນສັນຍານທີ່ມີຊັ້ນ PTFE ເພື່ອປ້ອງກັນການເສື່ອມສະພາບຂອງໂລຫະ.
• ນ້ຳຢາຂັດ (ຕົວຢ່າງ: ນ້ຳຢາປະສົມຊາຍ, ສ່ວນປະສົມຄອນກີດ): ວັດສະດຸທີ່ທົນທານຕໍ່ການສວມໃສ່ (ຕົວຢ່າງ: ປາຍເຫຼັກສະເຕນຄາໄບ, ຕົວສົ່ງສັນຍານເຊລາມິກ) ແມ່ນມີຄວາມຈຳເປັນເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການກັດເຊາະຂອງໜ້າຜິວຮັບຮູ້ຂອງຕົວສົ່ງສັນຍານ, ເຊິ່ງຈະເຮັດໃຫ້ການສົ່ງສັນຍານຄື້ນສຽງບິດເບືອນ.
• ຕົວລະລາຍ (ເຊັ່ນ: ເອທານອນ, ອາເຊໂຕນ): ວັດສະດຸທີ່ບໍ່ມີປະຕິກິລິຍາເຊັ່ນ: ໂພລີໂພລີລີນ ຫຼື PVDF ປ້ອງກັນການໃຄ່ບວມ ຫຼື ການແຕກຫັກທາງເຄມີຂອງອົງປະກອບຂອງມິເຕີ.

6. ຄວາມໄວຂອງການໄຫຼ: ການຈັບຄູ່ລະດັບມິເຕີກັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ

ຄວາມຕ້ອງການຄວາມໄວ:

• ຄວາມໄວຕໍ່າສຸດ: ເຄື່ອງວັດແທກ Doppler ສ່ວນໃຫຍ່ຕ້ອງການຄວາມໄວການໄຫຼຕໍ່າສຸດ 0.1–0.3 m/s. ຕໍ່າກວ່າເກນນີ້, ອະນຸພາກ ຫຼື ຟອງອາກາດອາດຈະຕົກຕະກອນ (ໃນຂອງແຫຼວທີ່ມີຄວາມໜືດຕ່ຳ) ຫຼື ການໄຫຼກາຍເປັນແບບລຽບງ່າຍເກີນໄປ (ໃນຂອງແຫຼວທີ່ມີຄວາມໜືດສູງ), ເຊິ່ງນຳໄປສູ່ສັນຍານທີ່ອ່ອນແອ ຫຼື ບໍ່ສອດຄ່ອງກັນ.
• ຄວາມໄວສູງສຸດ: ຂີດຈຳກັດສູງສຸດໂດຍປົກກະຕິແມ່ນຢູ່ໃນລະຫວ່າງ 5–10 ແມັດ/ວິນາທີ. ການເກີນກວ່ານີ້ສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດສຽງລົບກວນຈາກສັນຍານທີ່ປັ່ນປ່ວນ ຫຼື ຄວາມເສຍຫາຍຕໍ່ຕົວປ່ຽນສັນຍານ (ຕົວຢ່າງ, ຈາກການກະທົບຂອງອະນຸພາກຄວາມໄວສູງໃນນໍ້າເປື້ອນ).
• ຄວາມສະໝໍ່າສະເໝີຂອງຄວາມໄວ: ເຖິງແມ່ນວ່າຈະຢູ່ໃນຂອບເຂດຂອງມິເຕີ, ໂປຣໄຟລ໌ຄວາມໄວທີ່ບໍ່ສະເໝີພາບ (ເຊັ່ນ: ເນື່ອງຈາກທໍ່ໂຄ້ງ, ວາວ, ຫຼື ສິ່ງກີດຂວາງທາງເທິງ) ສາມາດອ່ານຄ່າໄດ້ອຽງ. ການຕິດຕັ້ງມິເຕີທີ່ມີທໍ່ຊື່ພຽງພໍ (ເຊັ່ນ: ເສັ້ນຜ່າສູນກາງທໍ່ 10 ເທົ່າທາງເທິງ, 5 ເທົ່າທາງລຸ່ມ) ຊ່ວຍຮັບປະກັນການໄຫຼທີ່ເປັນເອກະພາບ.

ສະຫຼຸບ