Ultrason UA banc d'essai

Mesure de débit par ultrasons ExactSonic P pour les applications sur banc d'essai

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ExactSonic P

ExactSonic P - Mesure de débit par ultrasons ExactSonic P pour les applications sur banc d'essai

Diamètre du tube de mesure 50, 80, 100, 150, 200, 250 et 300 mm (autres diamètres sur demande). Avec la température et la pression, le convertisseur de mesure calcule le débit volumique ou massique normalisé à partir du débit volumique de service. Le convertisseur de mesure est intégré dans le boîtier de raccordement et possède un écran tactile qui permet d'afficher directement les valeurs mesurées et de paramétrer l'appareil. Parallèlement, ces deux opérations peuvent être effectuées à distance via le protocole AK depuis le poste de mesure/la salle de contrôle/l'ordinateur.

Version tube avec brides coniques/intermédiaires, assemblage des tubes par colliers de serrage ou chaînes de serrage.

Pour les grands diamètres de tuyaux, généralement avec raccordement au processus par brides selon DIN EN 1092-1, forme B1 et avec des œillets supplémentaires pour le transport par grue. L'option de raccordement d'extrémités de tubes lisses est également disponible.

Tous les modèles disposent de pieds qui permettent de les poser en toute sécurité sur une surface plane. Une mallette de stockage et de transport est également disponible sur demande.

 

Le principe de mesure est également appelé méthode de différence de temps de transit par ultrasons. Pour mesurer le débit de gaz, ce principe de mesure consiste à envoyer des impulsions ultrasoniques alternativement à travers le fluide dans le sens de l'écoulement et dans le sens inverse. Lors de l'utilisation, les capteurs fonctionnent alternativement comme émetteur et récepteur. Le temps de propagation des signaux sonores qui traversent le fluide dans le sens de l'écoulement est plus court que le temps de propagation des signaux dans le sens inverse de l'écoulement. La différence de temps de propagation Δt est mesurée sur le chemin parcouru par le son et permet de déterminer la vitesse moyenne d'écoulement des gaz. Un procédé de modulation spécial rend la mesure du temps de transit moins sensible aux perturbations et plus précise/exacte. Grâce à la vitesse d'écoulement mesurée et à la section de la conduite, le convertisseur de mesure intégré peut déterminer le débit volumique de fonctionnement et le convertir en un débit volumique ou massique normalisé grâce à la mesure intégrée de la pression et de la température.

La particularité de l'ExactSonic P est la haute résolution temporelle de la mesure de 1 kHz, qui permet de reproduire les variations dynamiques du flux, telles qu'elles sont provoquées par l'ouverture et la fermeture des vannes. Cela implique également que le flux est saisi de manière bidirectionnelle et qu'aucun volume tampon n'est nécessaire.  Outre la résolution temporelle, c'est aussi là que réside la différence avec ExacFlow II.

Les autres avantages de la mesure de débit par ultrasons sont la faible perte de pression et la réalisation de grandes sections de tubes de mesure.

L'ExactSonic P convient aux gaz propres, monophasiques, neutres et ininflammables jusqu'à une pression d'environ 0,4 MPa. Pour les pressions plus élevées et les gaz corrosifs, l'ExactFlow II est disponible comme alternative.

Signaux de sortie:

  • Sortie analogique 4 - 20 mA et 0-10 V, mise à jour et moyenne réglables
  • LAN, Ethernet RJ45, protocole AK
  • Interface USB pour les fichiers journaux et l'administration

What is ultrasonic flow measurement?

Ultrasonic flow measurement is an advanced, non-contact technique for determining flow velocities and volumetric flow rates in pipes.

It's based on the transit-time difference method: ultrasonic pulses are transmitted in both directions - with and against the flow. The difference in the transit times of these signals allows for the precise determination of the medium's flow velocity. This method offers the advantage of having no moving parts, resulting in high reliability and durability.

Ultrasonic flow measurement is particularly suitable for applications where no mechanical influence on the medium is desired, as it operates without direct contact with the flowing medium. This prevents wear and measurement errors caused by the medium itself.

ExactSonic P: High-Performance Ultrasonic Flow Meter for Test benches

The ExactSonic P from Höntzsch is a state-of-the-art ultrasonic flow meter designed specifically to meet the requirements of test bench applications. Using the transit-time difference method flow velocities can be measured  with high precision. Ultrasonic pulses are transmitted alternately in the direction of flow and against it, and the difference in transit times is used to calculate the average flow velocity

An integrated transducer combines this velocity with the pipe cross-section to calculate the volumetric flow rate. In addition, pressure and temperature are measured to accurately determine the standard volumetric flow rate or mass flow rate. As a result, the ExactSonic P delivers reliable and precise flow measurements that are critical in many test bench applications. 

Thanks to continuous real-time data monitoring, the Exactsonic P allows more precise control of test processes, thereby helping to optimize test bench efficiency. The ExactSonic P's integrated ultrasonic flow sensor ensures continuous, high precision measurement of flow velocity in real time.

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Installation und Assembly

The ExactSonic P is typically installed in a measuring tube with an inner diameter of 50 to 300 mm. Depending on the requirements, the device can be mounted using a conical or intermediate flanges as well as clamping rings or chains. For larger pipe diameters, process flanges in accordance with DIN EN 1092-1 (Form B1) are required to ensure a secure installation.

In addition, support feet can be used to stbailize the pipe system on the test bench. A storage and transport case is also available upon request. 

Thanks to the ExactSonic P's modular design, customizations can be made to meet specific requirements across various industries, whether for small or large pipe diameters. 

Benefits & Applications - Why the ExactSonic P is ideal for Test Benches

Advantages of ultrasonic flow measurement

  • Wear-free measurement: with no moving parts, there is no mechanical wear
  • Low pressure loss: minimal pressure drop due to no cross section blockage
  • High dynamic and wide measuring range: perfect for rapid changes in flow velocity
  • Independence from medium properties: insensitive to changes in the medium's electrical conductivity and viscosity
  • Low-maintenance and robust: very low maintenance requirements due to the absence of mechanical parts
  • Fast measurement response: modern DSP technology (digital signal processing) ensures quick data processing
  • Bidirectional measurement: Allows measurement in both directions of flow, even under changing flow conditions
  • Optimal solution for test benches: beneficial for applications requiring fast response times and high precision

Typical applications

  • Engine and turbine test benches: measurement of air/gas intake flows in test benches for engines, filters, turbochargers, HVAC systems, valves and similar applications
  • Power plants and energy facilities: monitoring of heating gas or combustion processes
  • Process and chemical plants: monitoring of gas flows, particularly under dynamic load changes
  • Research and development: calibration and comparison setups
  • Compressed air systems and supply systems: where precise flow measurements and fast response times are required

 

 

 

The ExactSonic P is particularly well-suited for applications that require a wide dynamic range and quick response times - typical requirements in test bench systems. 

Technical Specifications & Design of the test bench flow meter

Mechanical structure & assembly

Electronics & signal processing

Limits of use / Restrictions

The ExactSonic P is housed in a compact enclosure with an integrated transducer. The pipe sections can be mounted using conical or intermediate flanges. For larger pipe diameters, process flanges in accordance with DIN EN 1092-1 (Form B1) are used to ensure a secure and stable installation.

Installation is flexible and can be performed, for example using clamping rings or chains. For increased stability on the test bench, the pipe system can be equipped with support feet. For portable use or for calibration returns, the system is also available with an optional carrying case.

The ExactSonic P's integrated transducer uses digital signal processors (DSPs) that quickly and reliably analyze the transit times and differences in the ultrasonic waves. A special modulation technique ensures high resistance against interference and allows measurements even under difficult conditions.

The measured data is processed together with pressure and temperature values to precisely calculate the standard volumetric flow rate or mass flow rate.

The Exactsonic P offers both analog outputs (4-20 mA, 0-10 V) and digital interfaces such as LAN, USB and AK protocol for data transmission and parameterization.

The Exactsonic P is specifically designed for measuring clean, single-phase, neutral gases. Corrosive, multiphase or heavily contaminated gases can affect measurement accuracy.  The perimissible pressure is approximately 0.4 MPa (4 bar). For  applications requiring higher pressures or more aggressive media, the ExactFlow II model is recommended.

In environments with highly variable process conditions - such as measurements under extreme temperature fluctuations or with media containing a high proportion of solids or liquids - additional measuring methods are advisable.

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Plage de mesure

±1 … ±6360 m³/h
±1,2 … ±7630 kg/h

Incertitude de mesure / Repetabilite

<1% de la valeur mesurée; <±0.5% de la valeur mesurée
ISO17025 étalonnage

Résistance à la pression

4 bar g / 0.4 MPa

Températures de fluides

-20 … +60 °C

Grandeurs affichées

Température, pression, volume utile, volume standard ou débit massique + option rh (humidité du gaz)

Degré de protection IP

IP65

Sortie de capteur

Sortie analogique 4 - 20 mA et 0-10 V, actualisation et moyenne réglables
LAN, Ethernet RJ45, protocole AK
Interface USB pour les fichiers journaux et l'administration

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