Kaip pagerinti ultragarsinio srauto matuoklio tikslumą?

Taigi jūs investavote įultragarsinis srauto matuoklis. Geras pasirinkimas-be judančių dalių, minimali priežiūra, tinkamas tikslumas iš karto. Bet štai ko jums niekas iš anksto nepasako: koks tikslumas matomas specifikacijų lape? Tai idealiomis sąlygomis. Jūsų augalas nėra idealus. Jūsų vamzdžiai nėra idealūs. Nieko niekada nėra.

Pakalbėkime apie tai, kas iš tikrųjų turi įtakos jūsų rodmenims ir ką galite dėl to padaryti.

Štai čia viskas darosi įdomiai. Ultragarso srauto matuoklis tiesiogiai nematuoja srauto-, jis matuoja laiko skirtumą tarp ultragarso bangų, sklindančių prieš srovę ir pasroviui. Matematika numato tam tikrą greičio profilį vamzdžio skerspjūvyje. O tas profilis? Jis keičiasi pagal tai, kas vadinama Reinoldso skaičiumi.

Kai Re yra mažesnis nei 2300, jūs turite laminarinį srautą. Skystis juda lygiais lygiagrečiais sluoksniais. Greičio profilis atrodo kaip parabolė-greičiausia centre, nulis prie sienų. Virš 4000? Tai turbulentinis srautas, o profilis žymiai išsilygina. Nuo 2300 iki 4000 yra ši nepatogi pereinamoji zona, kurioje srautas negali visiškai apsispręsti, kuo jis nori būti.

Kodėl tai svarbu? Nes jūsų matuoklis skaičiuoja vidutinį greitį pagal tai, ką „mato“ ultragarso kelias. Jei jis sukalibruotas turbulentiniam srautui, bet naudojate laminarinį srautą, gausite neteisingą skaičių. Laikotarpis.

Greičio pasiskirstymas laminarinėmis sąlygomis atitinka parabolinį modelį, kai centrinės linijos greitis gali būti du kartus didesnis už vidutinį greitį. Turbulentiniame sraute profilis yra daug plokštesnis{1}}vidurio linijos greitis tik apie 1,2 karto didesnis už vidurkį. Tai didžiulis skirtumas, kai bandote pasiekti ±1 % tikslumą.

Tai yra pataisos koeficientas K, apie kurį niekas nenori kalbėti, nes matematika greitai tampa negraži.

Ultragarso tranzito laiko metodas matuoja greitį išilgai tam tikro vamzdžio stygos. Tai nėra vidutinis greitis, kurio reikia tūriniam srautui apskaičiuoti. Norėdami užpildyti šią spragą, jums reikia pataisos koeficiento.

Turbulentinėmis sąlygomis empirinis ryšys atrodo maždaug taip:

K=1.119 - 0.011 × lg(Re)

Laminariniam srautui tai visiškai kitokia lygtis:

V̄=KVₗkur Re > 10⁵

Ir Re < 10⁵:

V̄=[1.119 - 0.011×lg(Re)]Vₗ=KVₗ

Esmė ta, kad-jūsų skaitiklio programinė įranga tikriausiai turi tam tikrą-kompensaciją, tačiau ji daro prielaidas apie jūsų srauto sąlygas. Jei šios prielaidos klaidingos, tai ir jūsų skaitymas. Kai kurie išmanesni matuokliai leidžia įvesti skysčio klampumą ir reguliuoti automatiškai. Dauguma to nedaro.

Tikriausiai girdėjote apie tai: sumontuokite skaitiklį su 10 skersmenų tiesiai prieš srovę ir 5 skersmenų pasroviui. Jis atspausdintas kiekviename montavimo vadove. Jie nepakankamai pabrėžia, kad tai yraminimumaspakankamai švarioms sąlygoms.

Turite siurblį prieš srovę? Pridėti daugiau. Vožtuvas? Daugiau. Dvi alkūnės skirtingose plokštumose? Gali prireikti 30D ar daugiau, kad srauto profilis pakankamai nusistovėtų, kad būtų galima tiksliai išmatuoti.

Štai kas atsitiks, jei to nepaisysite: greičio profilis tampa asimetriškas arba jame yra sūkurių komponentų. Ultragarso kelias vidutiniškai nustato tai, kas neatspindi tikrojo vidutinio srauto. Jūs tikrai gausite numerį. Tik ne tas tinkamas.

Esu matęs instaliacijų, kai kas nors pastūmė skaitiklį iškart po valdymo vožtuvo, nes „čia buvo vietos“. Rodmenys sumažėjo 8%. Aštuoni procentai. Dėl globos perdavimo prašymo.

Ultrasonic Flow Meter Accuracy

Garso greitis jūsų skystyje nėra pastovus. Jis kinta priklausomai nuo temperatūros. Kadangi jūsų ultragarsinis matuoklis iš esmės matuoja laiką, bet kokia garso greičio paklaida tiesiogiai virsta srauto klaida.

Santykiai yra maždaug:

C=C₂₀(1 + bT)

Kur C20 yra garso greitis esant etaloninei temperatūrai (paprastai 0 laipsnių arba 20 laipsnių), b yra konkretaus skysčio temperatūros koeficientas, o T yra tikroji temperatūra.

Daugumoje šiuolaikinių skaitiklių yra įmontuoti temperatūros jutikliai. Gerai. Bet ar jie sukalibruoti? Kada jie paskutinį kartą buvo tikrinami? Termo šulinyje esantis jutiklis patiria terminį atsilikimą. Laikinomis sąlygomis temperatūros rodmuo gali būti keliais laipsniais nuo faktinės skysčio temperatūros.

Didelio-tikslumo programose norėsite patikrinti, ar temperatūros kompensavimas iš tikrųjų veikia taip, kaip numatyta. 10 laipsnių paklaida nurodant temperatūrą, priklausomai nuo skysčio, srauto matavimą gali sumažinti 1–3%.

Tai labiau lauko, o ne dizaino problema, tačiau tai svarbu.

Ultragarsiniai keitikliai turi būti tiksliai sureguliuoti. Prispaudžiant{1}}skaitiklius, keitiklio ir vamzdžio sienelės jungtis yra labai svarbi. Oro tarpai, korozijos pažeisti vamzdžių paviršiai, dažai, rūdys{3}}bet kuri iš jų gali susilpninti signalą arba sukurti netikrus atspindžius.

Sudrėkintų keitiklių montavimo kampas nustato, kur ultragarso spindulys kerta srautą. Keli laipsniai nuošalyje, ir jūs matuojate stygą, kuri neatspindi skersmens, kaip manote.

Įtaisyti skaitikliai iš gamyklos paprastai yra gerai. Tai lauko instaliacijos ir modernizavimas, kur viskas vyksta į šoną.

Dauguma ultragarsinių skaitiklių turi tam tikrą signalo kokybės indikatorių. Atkreipkite į tai dėmesį.

Žemas signalo stiprumas reiškia, kad matuokliui sunku tiksliai aptikti perdavimo laiko skirtumą. Taip gali nutikti dėl įtrauktų oro ar dujų burbuliukų, signalą slopinančių skendinčių kietųjų dalelių, vamzdžio sienelės būklės pablogėjimo ir netinkamo keitiklio atstumo ant spaustuko{1}}įrengimų.

Aukštos klasės{0}}skaitikliai leidžia koreguoti stiprinimo nustatymus, kad kompensuotumėte. Tačiau stiprinimo padidinimas taip pat padidina triukšmą. Yra miela vieta, ir norint ją rasti kartais reikia bandymų ir klaidų.

Ultragarsiniai matuokliai puikiai veikia švariuose, vienalyčiuose skysčiuose. Tačiau tikrieji pramoniniai procesai ne visada yra švarūs ar vienodi.

Įtraukti dujų burbuliukai išsklaido ir sugeria ultragarso energiją. Net 1-2% dujų tūrio gali sukelti problemų. Suspenduotos kietosios medžiagos daro tą patį, nors poveikis labai priklauso nuo dalelių dydžio ir koncentracijos. Labai klampūs skysčiai gali nesukurti laukiamo greičio profilio, ypač esant mažam srautui, kai labiau tikėtina, kad būsite laminariniame arba pereinamajame režime.

Žinokite savo skystį. Jei sąlygos pasikeis sezoniškai arba dėl gamybos ciklų, pasikeis ir jūsų tikslumas.

Ultrasonic Flow Meter Accuracy

Vieno{0}}kelio matuokliai yra pigesni ir paprastesni. Jie siunčia vieną spindulį per vamzdį ir vadina jį per dieną. Tikslumas labai priklauso nuo to vienintelio matavimo, atitinkančio tikrąjį vidurkį.

Kelių{0}}takų matuokliai naudoja 2, 4 ar net daugiau akustinių takų skirtingose stygų padėtyse. Jie matematiškai integruoja juos, kad gautų daug geresnį tikrojo greičio profilio apytikslį vaizdą. Rezultatas? Didesnis tikslumas net esant sutrikusioms srauto sąlygoms.

Jei bandote išnaudoti kiekvieną paskutinę dešimtąją procento iš savo matavimo rezultatų, tinkamas kelias yra keli{0}}keliai. Bendram proceso valdymui, kai tinka ±2 %, paprastai tai atlieka vienas-kelis.

Štai tikrovės patikrinimas: visi srauto matuokliai laikui bėgant dreifuoja. Ultragarsinių skaitiklių mažiau nei dauguma, nes nėra mechaninio nusidėvėjimo, tačiau jie nėra apsaugoti.

Keitiklio senėjimas, elektronikos dreifas, vamzdžių sienelių pokyčiai dėl korozijos ar nuosėdų{0}}visa tai turi įtakos tikslumui. Specifikacijų lapo tikslumas skirtas naujam, tinkamai sumontuotam, tinkamai prižiūrimam skaitikliui.

Kaip jūs patvirtinate? Galimos pasirinktys apima skaitiklio siuntimą į kalibravimo laboratoriją (brangus, jį reikia išimti), pagrindinio skaitiklio naudojimą serijiniu būdu palyginimui (praktiška naudojant skysčius) ir gravimetrinį arba tūrinį patikrinimą (auksinis standartas, bet dažnai nepraktiškas).

Mažiausiai keiskite savo diagnostikos duomenis. Signalo stiprumas laikui bėgant mažėja? Ištirti. Tranzito laikas dreifuoja? Kažkas keičiasi.

Ultragarsiniai srauto matuokliai gali būti neįtikėtinai tikslūs - 0,5% arba geresni idealiomis sąlygomis. Tačiau norint pasiekti ir išlaikyti šį tikslumą, reikia atkreipti dėmesį į įrengimą, proceso sąlygas ir nuolatinį tikrinimą.

Didžiausias klaidas matau? Prasta montavimo praktika, ignoruojant tiesioginio paleidimo reikalavimus, nepaisant temperatūros kompensavimo ir darant prielaidą, kad gamyklinis kalibravimas vis dar galioja po ilgų eksploatavimo metų.

Sutvarkykite šiuos dalykus ir gausite tokį tikslumą, už kurį sumokėjote. Praleiskite juos ir galbūt nusipirkote pigesnį skaitiklį.