Dela länk via e-post
Inte alla nödvändiga fält fylldes
Skicka e-post

Surface Acoustic Waves (SAW)

Bürkerts kunder använder SAW-tekniken för Inline-flödesmätning av vätskor med den innovativa och beprövade flödesmätaren typ 8098 FLOWave. I den här ordlisteartikeln får du reda på mer om SAW-teknikens grunder, mätprincipen, användningsområden och fördelarna samt exempel där tekniken använts med framgång de senaste åren.

Grunder

Förkortningen ”SAW” står för”Surface Acoustic Waves” (engelska för ”akustiska ytvågor”). Det rör sig alltså om vågor som utbreder sig längs med ytor. Utbredningstypen kan jämföras med vågutbredningen vid seismiska aktiviteter, t.ex. vid en jordbävning.

Med SAW-tekniken alstras dessa ytvågor på konstgjord väg i miniatyriserad form. Med flödesmätaren FLOWave utbreder sig nu dessa ytvågor längs med sensormätröret, där de aktustiska ytvågorna kan användas för flödesmätning av vätskor. Bürkert har patenterat användningen av SAW för flödesmätning.

SAW-mätprincipen förklarad

Alstrandet av ytvågor sker med s.k. interdigitalomvandlare (på engelska ”interdigital transducer”, förkortat: IDT). Dessa placeras på vissa områden på FLOWave:s mätrör. En elektrisk impuls med frekvens i 1 MHz-området exciterar IDT:erna, vilket alstrar SAW:er.

Med utgångspunkt vid ett initialcentrum där aktiveringen sker breder sig en vågfront ut längs med rörets yta, och även mediet. Här ”reflekteras” vågfronten även av mätröret och vandrar därmed upprepade gånger genom mediet i röret.

Detaljerad beskrivning av förloppet som visas i videon

 

Bestämning av mätvärden

Tidsdifferensen för utbredningstiden hos mätsignalen i framåtriktningen och bakåtriktningen för den flytande vätskan är proportionell till flödeshastigheten. Baserat på dessa mätvärden går det att beräkna flödesmängden. Temperaturmätningen sker med en integrerad digital temperatursensor. 

Baserat på de därmed bestämda parametrarna temperatur, densitet, flödeshastighet och flödesmängd går det dessutom att bestämma massaflödet.

Ytterligare specialfunktioner som går att härleda ur processvärdena (differentieringsfaktor, akustisk överföringsfaktor, koncentration av vissa blandningar) ger kompletterande information om respektive vätska, t.ex. detektion av gasblåsor och fasta delar samt registrering av mediebyten.

Fördelar

Baserat på användning av SAW-tekniken finns det många fördelar för industriell flödesmätning av vätskor:

Endast ett rör (316L / 1.4435 rostfritt stål)

  • Inga ytterligare delar som kommer i kontakt med mediet
  • kontaktlös och hygienisk mätning
  • Inga rörliga delar – 100 % slitagefritt
  • Inga förträngningar, inget tryckfall/tryckförlust

Multiparametermätning

  • En enda enhet för bestämning av flera parametrar
  • Mindre arbete vid enhets-/utrustningshanteringen
  • Sömlös övervakning
  • Specialfunktioner för registrering av gasblåsor, fasta delar och mediebyte

Robust och lämplig för industriella användningar

  • Störningar p.g.a. anläggningsvibrationer är uteslutna tack vare den höga excitationsfrekvensen i 1 MHz-området
  • Ingen påverkan av mätningen p.g.a. magnetiska eller elektriska effekter
  • Mätningen går att utföra oberoende av mediets konduktivitet och därmed även då konduktiviteten är liten eller noll

Kompakt och lätt

  • Mindre platsbehov möjliggör mindre maskiner och anläggningar
  • Enkel installationoch driftsättning
  • Inga ytterligare hållare eller förstärkningar behövs
  • Minimalt underhållsarbete t.ex. vid föreskrivna underhållsintervall

Användningsexempel

SAW-tekniken används framför allt i hygienkänsliga miljöer inom läkemedels- och biotechbranchen samt livsmedelsbranschen. Hundratals kunder litar sedan lång tid på den innovativa flödesmätningen med FLOWave – t.ex. vid säkerställning av kvaliteten på läkemedelsprodukter, registrering av mediebyte, för flödesmätning i WFI-kretslopp eller för dosering av matolja.

På webbplatsen nedan hittar du ytterligare information samt exempel på lyckade realiseringar av FLOWave-projekt hos ledande innovativa företag inom läkemedels- och läkemedelsbranschen.