Surface Acoustic Waves (SAW)

Fundamentos

A abreviatura "SAW" significa "Surface Acoustic Waves" (termo inglês para "ondas acústicas de superfície"). Consistem em ondas que se propagam ao longo de superfícies. O tipo de propagação é comparável à propagação das ondas durante atividades sísmicas, como um terremoto.

A tecnologia SAW é usada para gerar artificialmente essas ondas de superfície de forma miniaturizada. No medidor de vazão FLOWave, essas ondas de superfície se propagam ao longo do tubo de medição do sensor, o que significa que podem ser usadas para a medição da vazão de líquidos. A Bürkert patenteou o uso de SAWs para a medição de vazão.

Explicação do princípio de medição SAW

As ondas de superfície são geradas pelos chamados transdutores interdigitais (também conhecidos pelo termo inglês "interdigital transducer" ou, de forma abreviada, IDTs). Eles são colocados em áreas específicas do tubo de medição do FLOWave. Um pulso elétrico emitido em uma frequência na faixa de 1 MHz estimula os IDTs, produzindo SAWs.

A partir de um centro inicial de estimulação, uma frente de onda se propaga ao longo da superfície do tubo e através do fluido. A frente de onda é também "refletida" pelo tubo de medição e, portanto, se desloca várias vezes pelo fluido no tubo.

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Descrição detalhada do processo demonstrado no vídeo

Determinação dos valores de medição

A diferença de tempo entre a duração da propagação do sinal de medição nas direções frontal e reversa do líquido em fluxo é proporcional àvelocidade de vazão. A vazão volumétrica pode ser calculada com base nesses valores de medição. A medição da temperatura é realizada por um sensor de temperatura digital integrado. 

Com base nos parâmetros determinados de temperatura, densidade, velocidade de vazão e vazão volumétrica, a vazão mássica pode também ser calculada.

Outras funções especiais derivadas dos valores do processo (fator de diferenciação, fator de transmissão acústica, concentração de determinadas misturas) fornecem informações adicionais sobre o respectivo líquido, como a detecção debolhas ou partículas sólidas, bem como a detecção de alterações no fluido.

Vantagens

Com base na tecnologia SAW, existem inúmeras vantagens para a medição industrial de vazão de líquidos:

Um único tubo (316L/1.4435 de aço inoxidável)

• Nenhuma outra peça em contato com o fluido
• Medição sem contato e higiênica
• Nenhuma peça móvel – 100% livre de desgaste
• Sem estreitamentos, sem queda/perda de pressão

Medição multiparâmetros

• Um único dispositivo para a determinação de vários parâmetros
• Esforço reduzido no gerenciamento de dispositivos/recursos
• Monitoramento contínuo
• Funções especiais para detecção de bolhas de gás, partículas sólidas ou alterações no fluido

Robusta e adequada para uso industrial

• As interferências devido às vibrações do sistema são eliminadas por meio da alta frequência de estimulação de 1 MHz
• Nenhuma influência de efeitos magnéticos ou elétricos na medição
• A medição é independente da condutividade do fluido e, portanto, é possível com nenhuma ou baixa condutividade

Compacta e leve

• A necessidade de espaço reduzida permite o downsizing de máquinas e sistemas
• Instalação e comissionamento simples
• Sem necessidade de suportes ou reforços adicionais
• Esforço mínimo de manutenção, por exemplo, para intervalos de manutenção prescritos

Exemplos de aplicação

A tecnologia SAW é usada sobretudo em ambientes sensíveis a nível higiênico e nos setores farmacêutico, biotecnológico e alimentício. Centenas de clientes têm confiado na inovadora medição de vazão com o FLOWave por vários anos – por exemplo, para garantir a qualidade de produtos farmacêuticos, detectar alterações em fluidos, medir a vazão em circuitos de WFI ou dosar óleo alimentar.

Mais informações e exemplos de projetos do FLOWave implementados com sucesso por empresas inovadoras e líderes nos setores farmacêutico e alimentício podem ser encontrados no seguinte website.