ホーム > 製品・システム > Ultrasonic Velocity Profiler(UVP:超音波流速分布計)

Ultrasonic Velocity Profiler
(UVP:超音波流速分布計)

超音波ドップラー速度分布計測システム
不透明液体などのPIVでは計測が難しい流体の速度分布計測が可能です

このシステムは、UBERTONE社(仏)が開発したUVP(Ultrasonic Velocity Profiler)を 利用した基本システムです。
実験室の流路から工業プロセスまで、流速プロファイルの効率的な測定が可能です。 周波数範囲(800 kHz〜9.4 MHz)の複数のトランスデューサを同時に接続でき、 PIVでは計測できない不透明液体を含む多くの種類の液体を対象とします。特に金属壁や樹脂壁ごしに内部の流速を測定することができます。

新たに掲載しました: 【土木工学での適用事例】ページへ

UVP

■ ハードウェアの特徴

  • ・本体内蔵のソフトウェアを用いて、ホストPCのwebブラウザで操作可能
  • ・内部ロガー(3GB)を内蔵し、設定に応じて数日または数ヶ月の測定が可能
  • ・測定セル間0.35mmの高空間分解能
  • ・最大100Hzの高時間分解能
  • ・複数のトランスデューサを同時に用いた速度の測定が可能
  • ・リアルタイムのドップラー信号を記録
  • ・防塵・防水(IP65準拠)により厳しい環境での測定が可能

■ 製品ラインナップ

シリーズ UB-Lab S2 UB-Lab X2 UB-Lab X8 UB-Lab 2C UB-Flow
速度分布計測
音響濁度計測 × ×
最大同時測定ライン数 2 2 8 1 2
測定計測速度成分数 1 1 1 2 2
測定距離レンジ 0.005
〜4m
0.005
〜4m
0.005
〜4m
0.005
〜0.5m
0.03m
〜2m
測定速度レンジ -4
〜4m/s
-4
〜4m/s
-4
〜4m/s
-2.5
〜2.5m/s
0〜0.5m/s (2m)
-0.5〜3m/s (0.3m)
設定周波数 0.8
〜3.8MHz
0.8
〜9.4MHz
0.8
〜9.4MHz
0.8
〜1.2MHz
1.5MHzおよび3MHz (固定)
空間解像度(測定セルサイズ) 4
〜100mm
0.36
〜100mm
0.36
〜100mm
1.4
〜20mm
3
〜100mm
時間解像度 最大1Hz 最大100Hz 最大100Hz 最大100Hz 最大1Hz (100Hzまで相談可)
特徴 ベーシックモデル ミドルクラス ハイエンド 2成分モデル 開水路などの屋外向き

■ ハードウェア システム構成

  • ・UB-Lab
  • ・ホストPC(イーサネットにてUB-Labと接続)

■ トランスデューサ

トランスデューサを広い範囲の周波数で選択することができ、様々な液体の種類や速度、測定領域の計測を可能とします。高圧用、高温用トランスデューサがご必要の場合はご相談承ります。

超音波パルスの送受信は1つのトランスデューサによって送受信を行います。発振する超音波パルス波は樹脂やガラス、金属(厚み・材質による)の壁を通しての流体の計測が可能です。

標準トランスデューサ性能 中心周波数 3.0MHz
ビーム実効径 7mm
外壁材 ステンレス
前面材 樹脂
動作温度 0〜40℃
最大圧力 10bars
帯域幅(-6dB) 65%
中心周波数効率 -10dB

■ ソフトウェア

ソフトウェアのインストールは不要で、UB-Lab本体に実装された解析機能を、WindowsやMacOSX、iOS、Androidといった様々なOSで使用することができ、webブラウザ上で操作を行います。モニタリングではリアルタイムで瞬時速度分布、平均速度分布、エコー強度がグラフとして表示されます。また、測定のコンディションがインジケータで表示され視覚的なモニタリングが可能です。

ソフトウェア画像01

Uberton社のオンラインツールを利用することで記録したデータを可視化し、後処理することができます。測定データはクラウドに保存され測定データを即座に表示、評価することが可能です。また、別途クラウドサーバを構築することも可能です。

ソフトウェア画像02

■ トレーサ粒子

トレーサ粒子

UVPは流体中の超音波パルスを照射された粒子の後方散乱を利用して速度を計測しています。そのため流体中にトレーサ粒子が必要です。流れに追従し、粒子からの良質な超音波エコーを得るために、適切なトレーサ粒子を選択する必要があります。
弊社の流体計測で培った知見をもとに最適なトレーサ粒子をご提案致します。


■ 計測事例

【アルミ製不透明マイクロ流路の流速分布計測】

UB-Labの特長
・アルミ製流路のような不透明流路の内部を測定可能
・流路の外部から非接触で測定可能
・専用高周波トランスデューサを用いることでミリサイズの流路が測定可能
・トレーサ粒子としてマイクロバブルを使うことで、流路を汚さずに測定可能

UB-Labは、アルミ製熱交換器のような内部が見えない不透明流路について、 流速分布や流量分布を流路の外部から非接触で測定することが可能です。 さらに、専用高周波トランスデューサを用いることによって、 ミリサイズの流路を測定対象とすることができます。 また、トレーサ粒子としてマイクロバブルを使うことにより、 固体や液体の粒子を流れに注入する必要がなく、流路を汚しません。

下図は、アルミ製熱交換器の冷却水の流れを想定したもので、 外部からアルミ板を通しての流路内部(深さ5mm)の流速分布をUB-Labで計測しました。

計測模式図
計測模式図


マイクロチャネル供試体(上:表面、下:裏面)
マイクロチャネル供試体(上:表面、下:裏面)


マイクロチャネル内流速分布
マイクロチャネル内流速分布


【パイプ内流動エルボ付近の計測】

  50mm角のアクリル樹脂ブロック内に曲がり部を設け、アクリル樹脂(壁厚5mm)の外側より
  内部の流動を計測
  ・パイプ内径:24 mm
  ・流量:2.5 l/min


計測対象エルボ

10mm~60mm付近の速度分布
10mm~60mm付近の速度分布

10mm〜400mm付近の速度分布
10mm〜400mm付近の速度分布

↑ページ上部へ戻る