The TrueFlow Sensor
Ultrasonic Pulse Transit-Time Measurement
เทคโนโลยีการวัดระยะเวลาการเดินทางของคลื่นอัลตราซาวด์
Ultrasonic Pulse Transit-Time Measurement เป็นเทคโนโลยีที่ใช้หลักการวัดระยะเวลาที่คลื่นอัลตราซาวด์เดินทางจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง โดยระบบจะส่งคลื่น Ultrasonic Pulse ผ่านตัวกลางและตรวจจับเวลาที่สัญญาณเดินทางถึงจุดรับ
ข้อมูลระยะเวลาการเดินทางของคลื่นสามารถนำมาวิเคราะห์เพื่อประเมินคุณสมบัติและการเปลี่ยนแปลงของตัวกลางได้อย่างแม่นยำ เป็นวิธีการวัดที่ไม่ซับซ้อน มีความน่าเชื่อถือ และเหมาะสำหรับการประยุกต์ใช้ในระบบตรวจวัดและวิเคราะห์ทางเทคนิค
The Contactless Flow Sensor
เซนเซอร์วัดการไหลแบบไม่สัมผัส
เทคโนโลยี Ultrasonic Flow Measurement เป็นหลักการที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการวัดการไหลของของเหลว โดยอาศัยการวัดความแตกต่างของระยะเวลาที่คลื่นอัลตราซาวด์เดินทางผ่านตัวกลาง
ndd Medical Technologies ได้นำหลักการดังกล่าวมาประยุกต์ใช้กับการวัดการไหลของอากาศ เพื่อพัฒนาเทคโนโลยีสำหรับการตรวจวัดระบบทางเดินหายใจที่มีความแม่นยำและเที่ยงตรงสูง
ด้วยการออกแบบ Contactless Flow Sensor การตรวจวัดสามารถทำได้โดยไม่จำเป็นต้องมีชิ้นส่วนที่สัมผัสโดยตรงกับกระแสลมหรืออากาศที่ผู้ป่วยหายใจผ่าน ช่วยลดผลกระทบจากชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวและลดความจำเป็นในการบำรุงรักษา พร้อมรองรับการตรวจสมรรถภาพปอดและการวินิจฉัยระบบทางเดินหายใจอย่างมีประสิทธิภาพ
หัววัดอัลตราซาวด์สองตัวถูกติดตั้งในตำแหน่งทแยงมุมตรงข้ามกันภายในช่องทางการไหลของลมหายใจ การจัดวางในลักษณะนี้ช่วยให้ระบบสามารถส่งและรับสัญญาณอัลตราซาวด์ผ่านกระแสก๊าซได้อย่างแม่นยำ เพื่อวัดความแตกต่างของระยะเวลาในการเดินทางของคลื่นทั้งสองทิศทาง และนำข้อมูลดังกล่าวไปคำนวณอัตราการไหลของก๊าซอย่างมีประสิทธิภาพ
เมื่ออากาศไหลผ่านช่องทางการวัด หัววัดอัลตราซาวด์ตัวหนึ่งจะส่งคลื่น Ultrasonic Pulse ผ่านกระแสอากาศในแนวทแยง และคลื่นจะถูกตรวจรับโดยหัววัดอีกตัวที่อยู่ฝั่งตรงข้าม
ระบบจะตรวจวัดระยะเวลาที่คลื่นอัลตราซาวด์ใช้ในการเดินทางผ่านกระแสอากาศ จากนั้นนำข้อมูลดังกล่าวไปวิเคราะห์เพื่อคำนวณ อัตราการไหลของอากาศ (Air Flow) ได้อย่างแม่นยำ โดยไม่จำเป็นต้องมีชิ้นส่วนใดสัมผัสกับกระแสอากาศโดยตรง
ในขณะเดียวกัน หัววัดอัลตราซาวด์ฝั่งตรงข้ามจะส่งคลื่น Ultrasonic Pulse กลับไปในทิศทางทแยงสวนกับการไหลของก๊าซ และคลื่นจะถูกตรวจรับโดยหัววัดอีกฝั่ง
ระบบจึงสามารถเปรียบเทียบระยะเวลาการเดินทางของคลื่น ตามทิศทางการไหลและสวนทางกับการไหลของการหายใจ ความแตกต่างของระยะเวลาดังกล่าวสามารถนำมาใช้คำนวณอัตราการไหลของอากาศได้อย่างแม่นยำ โดยไม่ต้องมีชิ้นส่วนสัมผัสกับกระแสอากาศ
หากไม่มีการไหลของอากาศผ่านช่องทางการวัด ระยะเวลาที่คลื่นอัลตราซาวด์เดินทางตามทิศทางการไหลและสวนทางกับการไหลจะเท่ากันกล่าวคือ Upstream Transit Time และ Downstream Transit Time จะมีค่าเท่ากัน เนื่องจากไม่มีแรงจากการไหลของอากาศที่ทำให้ความเร็วในการเดินทางของคลื่นแตกต่างกัน
หลักการนี้เป็นพื้นฐานสำคัญในการตรวจวัดการไหลของอากาศด้วยเทคโนโลยี Ultrasonic Transit-Time Measurement
เมื่ออากาศไหลจาก ซ้ายไปขวา คลื่นอัลตราซาวด์ที่เดินทาง ไปตามทิศทางการไหลของอากาศ (Downstream) จะเดินทางได้เร็วกว่า เนื่องจากได้รับอิทธิพลจากการเคลื่อนที่ของกระแสอากาศ
ในทางกลับกัน คลื่นที่เดินทาง สวนทางกับการไหลของอากาศ (Upstream) จะใช้เวลานานกว่า ความแตกต่างของระยะเวลาในการเดินทางของคลื่นทั้งสองทิศทางจึงสามารถนำมาใช้คำนวณ อัตราการไหลของอากาศ (Air Flow) ได้อย่างแม่นยำ
อย่างไรก็ตาม คลื่นอัลตราซาวด์ที่เดินทาง สวนทางกับการไหลของอากาศ (Upstream) จะเดินทางได้ช้ากว่า ดังนั้น เมื่อเกิดการไหลของก๊าซ จะทำให้เกิด ความแตกต่างของระยะเวลาในการเดินทางของคลื่น (Transit Time) ระหว่างทิศทาง Downstream และ Upstream
ความแตกต่างของ Transit Time นี้เป็นข้อมูลสำคัญที่ระบบสามารถนำมาใช้ในการคำนวณ อัตราการไหลของก๊าซ (Gas Flow) ได้อย่างแม่นยำ โดยไม่จำเป็นต้องมีชิ้นส่วนสัมผัสกับกระแสของอากาศโดยตรง