Tecnologia

Onde Sonore

Il suono è uno strumento potentissimo nella misurazione e determinazione di certe caratteristiche fisiche di aria e di gas in generale. Riconoscendo la potenzialità del suono, SEI ha concentrato su perizia nella fisica acustica, l’ elettronica, il processo di segnale digitale e lo sviluppo del software per creare prodotti potenti, innovatori, che usano il suono per risolvere problemi nel mondo reale in una gran diversità di usi industriali.

Le onde sonore possono essere usati per misurare con precisione la temperatura di un gas. I nostri sistemi completi Boilerwatch®MMP-II sono i migliori per multipli traiettorie, creazione di mappe di profili termici e della distribuzione di temperature.

Informazioni addizionali e applicazione della licenza di tecnologie acustiche di SEI si trovano in diversi pubblicazioni industriale (vedere Pubblicazioni), includendo articoli pubblicati e documenti di conferenze tecniche. Può visitare anche la nostra pagina di Letteratura per test di viabilità, referti e fogli di dati.

Misurazione di temperatura di Gas

La temperatura di gas è uno dei parametri più importanti da misurare in diversi processi industriali. Per esempio: Il disegno progressivo e l’ operazione di caldaie alimentate per carbonio, olio, petrolio, gas naturale, sostanze chimiche recuperate di liquore nero e di materia di rifiuto, dipendono ogni volta di più della supervisione critica e la evacuazione delle condizioni di temperatura di gas nel forno e le sezioni di super-caldo del processo termico.

L’ operazione accertata della caldaia e l’ ottimizzazione del suo funzionamento richiedono la vigilanza della temperatura e di una combustione appropriata e completa dei diversi combustibili coinvolti. Piccoli livelli di eccesso di temperatura alle quali e’ sottoposto qualsiasi tubo di caldaia in metallurgia causano riduzioni corrispondente aspettative di vita della attrezzatura e conseguentemente diminuisce gli indici di disponibilità dell’ unità e le riparazioni per interruzione forzata. Una misurazione diretta e precisa della temperatura di gas può proporzionare un prezioso controllo di spese, così come l’ informazione per il disegno e l’ operazione di caldaie, forni e tanto altri processi industriali.

Teoria di misurazione acustica di temperatura

E’ saputo che la velocità del suono è una funzione della temperatura del mezzo per cui trascorre l’ onda sonora. In sistemi per la determinazione di distanze, la variazione in velocità del suono è trattata come un erroreche richiede la correzione appropriata. Nella pirometria acustica i cambi della velocità di suono proporzionano la misurazione desiderata.

È saputo anche che da poco tempo la misura del tempo di volo di suono è usato per il calcolo di distanza in applicazioni meteorologiche, ideologiche e industriali. La determinazione della temperatura di altra parte, richiede la misurazione del tempo di volo di un polso acustico al largo di tutta la traiettoria acustica.

Principi coinvolti nella pirometria acustica sono chiari. La velocità di suono ( c ) che dentro un gas è relazionato con la temperatura di gas per l’equazione:

 c = sqrt[rRT/M]              (1)

In teoria, un sistema di pirometro acustico semplicemente richiede una fonte di suono ( il trasmettitore) per essere collocato in un angolo del forno, e un recettore o microfono ubicato nell’ angolo opposto. Il trasmettitore emette un polso di suono e il recettore lo rileva. Misurando il tempo richiesto per l’ onda di suono per viaggiare dal trasmettitore al recettore, ed essendo la distanza conosciuta e fissa, allora possiamo calcolare semplicemente la temperatura media del gas nella traiettoria percorsa per il polso acustico.

Questo metodo è un retto nella pratica. Per esempio, è stato determinato che la gamma di frequenza pratica per un polso acustico nell’interno di un forno di caldaia di gran capacità si trova tra i 500 Hz e 2000 Hz. Anche mentre la temperatura del gas coinvolto può espandersi fino a 3000° F, la velocità acustica può stare al di sopra dei 88° metri/secondi, e la longitudine dell’ onda del segnale è approssimatamente 1 metro. Il tempo di volo del polso di suono deve essere disposto a una frazione di una longitudine di onda per ottenere la risoluzione pratica della temperatura e una certezza accettabile di sistema. I problemi sorgono anche perché la traiettoria acustica generalmente distorta per severi cambi termici e della velocità, così come per cavità tra banchi di tubi ubicati in diversi punti al largo della caldaia.

La velocità di suono è determinata misurando il tempo di volo di un’ onda acustica, dopo dividendolo per la distanza in cui ha viaggiato:

 c = d/t       (2)

Una volta conosciuta la velocità di suono, la temperatura può essere calcolata combinando le equazioni (1) e (2) dando come risultato una espressione che relaziona la temperatura del gas con la distanza e il tempo di volo:

T = (d/Bt)² - 273.16

Per misurare la temperatura del gas in un forno, la distanza (d) tra il trasmettitore acustico e il recettore è fissata efacilmente determinata; la costante acustica (B) è calcolata a partire da un’ analisi del combustibile o del suo gas, e il tempo di volo (t) è misurato per il pirometro acustico. Con questa informazione, la temperatura media del gas attraverso della traiettoria è calcolata.