表面声波 (SAW)
Bürkert 客户使用基于 SAW 技术的、创新、广受好评的 8098 FLOWave 型流量计在管道内对液体进行流量测量。在本篇围绕这一术语的文章中,您可以了解到更多有关 SAW 技术的基础知识、测量原理、其优点和优势,以及客户多年来一直放心使用该技术的实例。

基础知识
缩写“SAW”代表“Surface Acoustic Waves”。这些是沿着表面传播的波。这种传播方式与地震等活动中的波传播方式类似。
利用 SAW 技术,可以人为产生微型形式的这种表面波。在 FLOWave 流量计中,这种表面波沿着传感器测量管传播,因此,可以利用这种表面声波来测量液体流量。Bürkert 已为 SAW 测量流量技术申请了专利。
SAW 测量原理说明
表面波由所谓的叉指换能器产生(英语为“interdigital transducer”,简称IDT)。它们被放置在 FLOWave 测量管的某些区域。频率在 1 MHz 数量级的电脉冲会激发 IDT,以产生 SAW。
波前以这种方式产生的激发中心为起点,沿着管道表面传播并穿过介质。波前还会被测量管“反射”,从而多次穿过管道中的介质。
视频中所示过程的详细说明
确定测量值
测量信号在液体流动正反方向的传播时间差与流速成正比。根据这些测量值,可以计算出体积流量。温度测量由集成的数字温度传感器进行。
根据以这种方式确定的温度、密度、流速和体积流量,还可以确定质量流量。
由过程值衍生出的其他特殊功能(微分系数、声传递系数、某些混合物的浓度),例如检测气泡或固体成分,以及检测介质变化,可提供有关相应液体的额外信息。
优势
SAW 技术在工业界的液体流量测量方面具有众多优势:
只使用一根管道(316L / 1.4435 不锈钢)
- 没有其他与介质接触的部件
- 非接触式卫生测量
- 无活动部件——100% 无磨损
- 管径无收窄,无压降/无压力损失
多参数测量
- 一台设备可确定多个参数
- 减少设备/资产管理的工作量
- 全面监控
- 有特殊功能来检测气泡、固体成分或介质变化
坚固耐用,适合工业用途
- 由于使用的是 1 MHz 数量级的高激励频率,因此排除了系统振动造成的干扰
- 磁效应或电效应不会对测量产生影响
- 测量不受介质电导率的影响,因此即使在无电导率或电导率较低的情况下也可以进行测量
结构紧凑、重量轻
- 占用空间小,缩小了机器和系统的尺寸
- 易于安装和调试
- 无需额外的支架或加固
- 需要定期进行的维护工作量很少
应用示例
SAW 技术尤其适用于制药、生物技术和食品饮料行业中有很高卫生要求的环境。多年来,数以百计的客户一直依靠创新的 FLOWave 流量计来确保药品质量、检测介质变化、测量 WFI 回路中的流量或对食用油进行计量。
有关制药和食品行业创新的龙头企业成功实施 FLOWave 项目的更多信息和实例,请访问以下网站。