Surface Acoustic Waves (SAW)
Bürkert müşterileri, kendini kanıtlamış inovatif akış ölçer Tip 8098 FLOWave ile sıvıların hat içi akış ölçümü için SAW teknolojisini kullanmaktadır. Bu sözlükçe makalesinde SAW teknolojisinin temelleri, ölçüm ilkesi, faydaları ve avantajlarının yanı sıra bu teknolojinin yıllardır başarıyla kullanıldığı örnekler hakkında ayrıntılı bilgiler yer almaktadır.
Temel bilgiler
“SAW” kısaltması “Surface Acoustic Waves” (İngilizcesi “Yüzey Akustik Dalgaları”) anlamına gelmektedir. Bunlar yüzeyler boyunca yayılan dalgalardır. Yayılma türü, deprem gibi sismik faaliyetler sırasındaki dalga yayılımına benzerdir.
SAW teknolojisi, bu yüzey dalgalarını basitleştirilmiş biçimde yapay olarak üretmekte kullanılır. FLOWave akış ölçerle bu yüzey dalgaları artık sensör ölçüm tüpü boyunca yayılır, bu da bu akustik yüzey dalgalarının sıvıların akışını ölçmek için kullanılabileceğini ifade eder. Bürkert, akış ölçümü için SAW kullanımının patentini almıştır.
SAW ölçüm ilkesi
Yüzey dalgaları, interdijital dönüştürücüler (İngilizcesi “interdigital transducer”, kısaca IDT’ler) tarafından üretilir. Bunlar FLOWave ölçüm tüpünün belirli bölgelerine yerleştirilmiştir. 1 MHz aralığındaki bir frekansta yayılan bir elektrik darbesi IDT’leri uyararak SAW’lar üretir.
Bir dalga cephesi, başlangıçtaki bir uyarım merkezinden başlayarak hem tüp yüzeyi boyunca hem de madde boyunca yayılır. Dalga cephesi aynı zamanda ölçüm tüpü tarafından “yansıtılır”, böylece tüp içindeki madde boyunca birkaç kez hareket eder.
Videoda gösterilen sürecin ayrıntılı açıklaması
Ölçülen değerlerin belirlenmesi
Akan sıvının ileri ve geri yönünde ölçüm sinyalinin yayılma süresi arasındaki zaman farkı, akış hızıyla orantılıdır. Bu ölçüm değerlerine dayalı olarak hacimsel akış hesaplanabilir. Sıcaklık ölçümü, entegre bir dijital sıcaklık sensörüyle gerçekleşir.
Bu şekilde belirlenen sıcaklık, yoğunluk, akış hızı ve hacimsel akış parametrelerine dayalı olarak kütle akışı da belirlenebilir.
Proses değerlerinden elde edilen diğer özel işlevler (farklılaşma faktörü, akustik iletim faktörü, belirli karışımların konsantrasyonu) ilgili sıvı için gaz kabarcıklarının veya katı parçaların ve madde değişikliklerinin saptanması gibi ek bilgiler sağlar.
Avantajlar
SAW teknolojisinin kullanımına dayalı olarak, sıvıların endüstriyel akış ölçümü için çok sayıda avantaj vardır:
Sadece bir tüp (316L / 1.4435 paslanmaz çelik)
- Maddeyle temas eden başka parça yok
- Temassız ve hijyenik ölçüm
- Hareketli parça yok – %100 aşınmaz
- Daralma yok, basınç düşüşü / basınç kaybı yok
Çok parametreli ölçüm
- Birden çok parametreyi belirlemek için tek bir cihaz
- Device / Asset Management için daha az zahmet
- Kesintisiz izleme
- Gaz kabarcıklarını, katı parçaları veya madde değişikliklerini saptamak için özel işlevler
Sağlam ve endüstriyel kullanıma uygun
- Yüksek uyarım frekansı 1 MHz aralığında sistem titreşimlerinden kaynaklanan parazitleri ortadan kaldırır
- Ölçüm üzerinde manyetik veya elektriksel etkilerin etkisi yoktur
- Ölçüm, maddenin iletkenliğinden bağımsız olduğu için iletkenliğin olmadığı veya düşük olduğu durumlarda bile ölçüm yapılabilir
Kompakt ve hafif
- Azaltılmış yer gereksinimi, makinelerin ve sistemlerin küçültülmesine imkan tanır
- Basit kurulum ve devreye alma
- Ek destek veya takviye tertibatları gerektirmez
- Örneğin öngörülen bakım aralıkları için minimum bakım zahmeti
Uygulama örnekleri
SAW teknolojisi özellikle ilaç ve biyoteknoloji ile yiyecek ve içecek sektörlerindeki hijyen açısından hassas ortamlarda kullanılmaktadır. İster farmasötik ürünlerin kalitesini güvence altına almak, madde değişikliklerini saptamak, WFI devrelerinde akış ölçümü isterse yemeklik yağ dozajı söz konusu olsun, yüzlerce müşteri yıllardır FLOWave ile inovatif akış ölçümüne güveniyor.
İlaç ve gıda sektörlerindeki önde gelen yenilikçi şirketlerin başarıyla uyguladığı FLOWave projelerinden örnekler ve daha fazla bilgi aşağıdaki web sitesinde bulunabilir.