Initial Study On Ultrasonic Tomography For Multiphase Flow Application

Abstract

Kertas kerja ini membentangkan kajian awal terhadap kaedah tomografi ultrasonik ke atas aplikasi pengaliran yang mempunyai lebih daripada satu fasa. Ianya bertujuan untuk mengkaji kemampuan tomografi ultrasonik untuk memantau aliran tiga fasa (pepejal/cecair/udara) berikutan kajian ini belum dilaksanakan oleh mana–mana penyelidik. Di dalam projek ini, lapan unit penderia ultrasonik berfrekuensi 40 kHz di pasang di sekeliling paip di mana empat daripadanya berfungsi sebagai pemancar dan empat lagi sebagai penerima. Setiap pemancar akan memancarkan dua kitar denyut berfrekuensi 40 kHz pada ujaan voltan 24Vp–p. Eksperimen ini adalah berdasarkan kaedah pancaran dan penerimaan gelombang ultrasonik di mana voltan puncak ke puncak gelombang ultrasonik di ambil dan di analisis. Maklumat yang diperoleh daripada projek ini menunjukkan bahawa kondisi dan komposisi aliran yang berbeza akan memberikan bacaan voltan keluaran yang berbeza. Ini disebabkan oleh galangan dan halaju setiap bahan adalah berbeza. Hasil dan analisis kajian boleh digunakan untuk kajian dan penyelidikan yang lebih mendalam ke atas sistem tiga fasa. Kata kunci: Tomografi ultrasonic; aliran pelbagai fasa; ultrasonik This paper presents the initial study on ultrasonic tomography for multiphase flow application to investigate ability of ultrasonic tomography for used in monitoring the three phase flow (solid/liquid/gas) at once since there are no research on this conducted yet. In this project, eight units of 40 kHz ultrasonic sensors were mounted non-invasively around the pipe wall where four of it acts as a transmitter and the other four as a receiver. Each transmitter will transmit two cycles of pulses of 40 kHz at an excitation voltage of 24Vp–p. By using transmission–mode and fan–shaped beam projection approach, the peak to peak voltage of the received ultrasonic wave are measured. The investigation was based on the transmission and reception of sensors that were mounted circularly on the surface of experiment vessel. The results obtained throughout this research project had shown that different flow condition and composition will gives different value of output voltage. And the information and analysis of the results can be used for further investigation on the three phase system. Key words: Ultrasonic tomography; multiphase flow; ultrasonic