Ne{0}}įkyrios ultragarsinio srauto matavimo technologijos principas

Kas yra ne{0}}invazinis matavimas?

„Ne{0}}įkyrus“ reiškia pagrindinę projektavimo filosofiją: matavimo jutikliai lieka visiškai vamzdžio išorėje, neprasiskverbia pro vamzdžio sienelę ir nesiliečia su tekančia terpe. Tai labai skiriasi nuo tradicinių srauto matuoklių, kuriuos reikia įpjauti į vamzdžius, sumontuoti flanšus arba dėti jutiklius tiesiai į srauto kelią.

Ne{0}}įkyriuose ultragarsiniuose srauto matuokliuose naudojami keitikliai, sumontuoti ant išorinio vamzdžio paviršiaus, naudojant spaustuką-prie armatūros. Šie keitikliai perduoda ir priima ultragarso signalus, kurie praeina pro vamzdžio sienelę, tekantį skystį ir atgal per priešingą vamzdžio sienelę-nepažeidžiant vamzdynų sistemos struktūrinio vientisumo ar švaros.

Daugelyje pramonės šakų šis spaustukas-už vamzdžio ribųneinvazinis ultragarsinis srauto matuoklis, a nekontaktinis ultragarsinis srauto matuoklis, arba anišorinis ultragarsinis srauto matuoklis-visa pabrėžiama, kad jutikliai lieka už vamzdžio ir neliečia terpės.

Pagrindiniai matavimo principai

Ne{0}}įkyrūs ultragarsiniai srauto matuokliai veikia pagal du skirtingus fizinius principus, kurių kiekvienas yra pritaikytas skirtingiems taikymo reikalavimams:

Tranzito-Laiko matavimas (Skrydžio-laiko-metodas)

Thetranzito{0}}laiko principasišnaudoja pagrindinę garso sklidimo savybę: ultragarso bangos sklinda greičiau, kai juda srauto kryptimi, ir lėčiau, kai juda prieš ją.

Technologiniai pranašumai:

Tikslumas:Pasiekiamas ±0,5 % tikslumas (aukštos klasės modeliai pasiekia ±0,2 %)

Platus greičio diapazonas:Matuoja nuo 0,01 iki 12 m/s

Nepriklausomybė nuo skysčio:Neveikia tankis, klampumas, laidumas ar temperatūros svyravimai

Dviejų krypčių galimybė:Automatiškai aptinka ir matuoja atvirkštinį srautą

Paraiškos reikalavimai:

Skysčio švara:Suspenduotų dalelių kiekis turi likti mažesnis nei 50 mg/l

Dujų burbulo turinys:Neturi viršyti 2 % tūrio

Vamzdžio būklė:Turi būti visiškai užpildytas skysčiu

Signalo aiškumas:Norint perduoti signalą, reikalingas santykinai švarus akustinis kelias

Doplerio efekto matavimas

Doplerio principas išnaudoja dažnio poslinkį, kuris atsiranda, kai ultragarso bangos atsispindi nuo judančių dalelių ar burbuliukų skystyje.

Technologiniai pranašumai:

Dalelių tolerancija:Specialiai sukurtas skysčiams, kuriuose yra suspenduotų kietųjų dalelių arba burbuliukų

Burbulo imunitetas: High gas content (>2%) nepablogina matavimo

Sąnaudų efektyvumas:Paprastai pigiau nei tranzito{0}}laiko sistemos

Tvirtas veikimas:Patikimai veikia sudėtingoje pramoninėje aplinkoje

Paraiškos reikalavimai:

Minimali dalelių koncentracija:Reikia bent 100 ppm dalelių arba burbuliukų, didesnių nei 100 mikronų

Netinka itin{0}}gryniems skysčiams:Distiliuotam vandeniui, kondensatui ar farmacinio{0}}rūšio skysčiams trūksta atšvaitų

Tikslumo apribojimai:Paprastai ±1-2 %, palyginti su ±0,5 % tranzito laiko sistemose

Pagrindiniai ne{0}}ultragarsinių srauto matuoklių pranašumai

Montavimo patogumas

Pats betarpiškiausias ir įtikinamiausias pranašumaspriveržkite{0}}ultragarsinius srauto matuokliusyra nepaprastai paprastas jų diegimo procesas. Kadangi jutikliai lieka už vamzdžio ribų, anekontaktinis ultragarsinis srauto matuoklismetodas dažnai gali būti taikomas neišjungiant, neišleidžiant vandens ar neįpjovus dujotiekio.

Tradicinis įdiegimo procesas:

Sustabdykite darbus ir nusausinkite dujotiekį

Iškaskite pakankamai darbo vietos (gali prireikti prieiti prie krano)

Nupjaukite vamzdį, kad sukurtumėte montavimo taškus

Suvirinkite flanšus arba sriegines jungtis

Pakelkite ir nustatykite srauto matuoklio korpusą

Užbaigti slėgio ir sandarumo patikrinimą

Atkūrimo operacijos

Ultragarsinio montavimo proceso spaustukas{0}}:

Nuvalykite išorinį vamzdžio paviršių

Užtepkite akustinį sujungimo gelį

Prie vamzdžio pritvirtinkite keitiklio spaustukus

Prijunkite laidus ir įvesties parametrus

Patikrinkite signalo kokybę ir pradėkite matavimą

Suspaudimo{0}}metodo reikalavimai:

Minimalus vamzdžio poveikis (tik jutiklio montavimo vieta)

Tinka mažoms erdvėms (gali dirbti 0,5 metro atstumu)

Nereikia sunkios įrangos

Patogus požeminiams ir viršutiniams vamzdžiams

Šis kompaktiškas įrengimo plotas yra ypač vertingas:

• Perkrauta miesto infrastruktūra
• Modernizuokite esamus įrenginius
• Požeminės komunalinės paslaugos
• Jūros platformos su ribota denio erdve

Visapusiška ekonominė nauda

Tiesioginis išlaidų sutaupymas: 40–75 % montavimo išlaidų sumažinimas

Ekonominiai pranašumai neapsiriboja įrengimo patogumu. Daugelyje modernizavimo ir priežiūros scenarijų, anišorinis ultragarsinis srauto matuoklisgali sumažinti įrengimo sudėtingumą ir susijusias prastovos išlaidas, nes išvengiama vamzdžių prasiskverbimo, suvirinimo ir pakartotinio sertifikavimo{0}}veiksmų.

Techninis veikimas

Nėra judančių dalių

Patikimiausia mašina yra ta, kurioje nėra judančių dalių. Ultragarsinių srauto matuoklių spaustukas{1}}pavyzdžiui rodo šį principą.

Vidutinio laiko tarp gedimų (MTBF) palyginimas

Ultragarsinių skaitiklių spaustukai{0}}veikia 5–10 kartų ilgiau nei mechaniniai srauto matuokliai ir žymiai mažiau gedimų.

Išskirtinis tikslumas ir pakartojamumas

Šiuolaikiniai ne{0}}įkyrūs ultragarsiniai srauto matuokliai užtikrina, kad matavimo našumas būtų panašus į tradicinius įtaisytuosius arba viršija juos.

Taikymo sritys

Chemija / Gamyba

Cheminės, naftos chemijos ir bendrosios pramoninės vandens sistemos: cirkuliuojančio vandens, technologinio vandens, tirpalų ir kt. matavimas internetu.

Korozinės terpės srauto matavimas (sudėtingas medžiagų suderinamumas) arba sanitarinių / švarių įrenginių (kai atidarius vamzdį gali būti užterštas) matavimas. Ultragarsinių skaitiklių prispaudimas{1}}turi aiškų pranašumą, nes nėra jokio kontakto su terpe-viena priežastis, dėl kurios jie dažnai vadinamineinvazinisultragarsinis srauto matuokliskorozijai{0}}jautrių ar higienos{1}}kritinių vamzdynų sprendimas.

Naftos, dujų ir energetikos pramonė (daugiausia proceso stebėjimui / techninės priežiūros patikrai)

Skysčių vamzdynai stotyse ar įrenginiuose, laikini matavimai techninės priežiūros metu, eksploatacinės būklės patikra, nuotėkio aptikimas ir neįprastų sąlygų trikčių šalinimas.

Atsižvelgiant į skaitiklio modelį ir veikimo sąlygas, kai kurie sprendimai taip pat gali apimti dujų / garų ir kitus ne{0}}įkyraus matavimo reikalavimus.

Miesto vandens ir aplinkos apsauga

Žaliavinio ir geriamojo vandens perdavimas ir paskirstymas, rajoniniai matavimo plotai (DMA) ir siurblinių vamzdynų srauto stebėjimas.

Nuotekų valymo įrenginiai: nuotekų ir nuotekų, grįžtamojo srauto / dumblo{0}}susiję vamzdynai ir srauto apskaita proceso skyriuose.

Nuotėkio aptikimas / nenormalaus srauto tyrimas ir veikimo bei priežiūros patikra (montavimas nenupjaunant vamzdžio).

Laikinas matavimas, atsargų auditas ir "skaitiklio patikra"

Laikinas srauto tikrinimas, sistemos balansavimas ir paleidimas bei esamų prietaisų tikslumo patikra.

Ultragarsinių skaitiklių nešiojamasis gnybtas{0}}labai dažnai naudojamas trumpalaikiams-bandymams ir tikrinimams.

Pagrindiniai diegimo taškai

Diegimo patvirtinimas: nustatykite, ar programa tinkama ne{0}}įkyriam ultragarsiniam srauto matavimui

Dujotiekis turi būti visiškai pilnas ({0}}nepilni vamzdžiai sukels rimtų klaidų arba nestabilumo).

Vertikalus srautas aukštyn paprastai yra lengviau, kad vamzdis būtų pilnas; vertikaliam srautui žemyn, turi būti užtikrintas pakankamas priešslėgis, kad vamzdis būtų pilnas.

Pageidautina, kad terpė būtų vienfazė{0}}, su mažais burbuliukais ir mažai kietųjų medžiagų.

Montavimo vieta: tiesūs vamzdžiai ir išvengti burbuliukų/nuosėdų

Pasirinkite ilgiausią tiesią vamzdžio atkarpą. Įprasta inžinerinė praktika reikalauja: prieš srovę Didesnis arba lygus 10D, pasroviui didesnis nei arba lygus 5D (D yra vamzdžio skersmuo).

Nemontuokite horizontalių vamzdžių viršuje ar apačioje: viršuje gali kauptis dujos, o apačioje - nuosėdos. Paprastai rekomenduojama montuoti 2–4 valandos arba 8–10 valandos padėtyse.

Laikykite atokiai nuo stiprių trikdžių šaltinių, tokių kaip siurblio išleidimo angos, vožtuvai, alkūnės ir reduktoriai (trikdžiai iškreipia srauto profilį ir sukelia nestabilius rodmenis).

Išorinio vamzdžio paviršiaus paruošimas

Montavimo vietoje nuvalykite dangas, koroziją ir įbrėžimus; paviršius turi būti kuo lygesnis. Jei reikia, lengvas šlifavimas yra priimtinas, tačiau nepažeiskite vamzdžio kreivumo.

Pasirinkite jungiamąją priemonę (sujungimo priemonę), atitinkančią temperatūrą ir medžiagą, ir užtepkite ją tolygiai, be tuštumų.

Keitiklio montavimas: orientacija, atstumas ir montavimo būdas

Sumontuokite zondus tiksliai pagal prietaiso apskaičiuotą atstumą; atkreipkite dėmesį į zondo orientaciją, rodykles ir kabelio krypties reikalavimus (daugelyje vadovų aiškiai nurodomi teisingi orientacijos ir atstumo atskaitos taškai).

Naudojamos dvi įprastos konfigūracijos: V metodas (atspindintis) ir Z metodas (tiesioginis). Pasirinkimas priklauso nuo vamzdžio skersmens, slopinimo ir signalo kokybės; kai signalas silpnas, perėjus prie Z metodo signalo gavimas dažnai tampa lengvesnis.

Tvirtai pritvirtinkite zondus spaustukais arba plieniniais dirželiais, kad išvengtumėte pasislinkimo dėl ilgalaikės{0}}vibracijos; neleiskite zondų „pakabinti už kabelių“.

Diegimo konfigūravimo metodai

Ne{0}}įkyrūs keitikliai gali būti montuojami kelių konfigūracijų, kurių kiekviena optimizuota skirtingiems vamzdžių dydžiams ir matavimo reikalavimams:

V-metodas (atspindintis):

Abu keitikliai montuojami toje pačioje vamzdžio pusėje, o ultragarso spindulys atsispindi nuo priešingos vamzdžio sienelės. Ši konfigūracija tinka vamzdžiams, kurių skersmuo nuo 20 mm iki 300 mm, ir užtikrina puikų signalo stiprumą trumpesniuose akustiniuose keliuose.

Z-metodas (tiesioginis):

Keitikliai montuojami priešingose ​​vamzdžio pusėse, o ultragarso spindulys sklinda tiesiai tarp jų. Šis metodas yra optimalus vamzdžiams, kurių skersmuo nuo 100 mm iki 500 mm, siūlantis tiesiausią signalo kelią ir didžiausią tikslumą vidutinio{3}}dydžio vamzdžiams.

W-metodas (dvigubas atspindys):

Naudojamas mažo-skersmens vamzdžiams (15–50 mm), ultragarso spindulys du kartus atsispindi vamzdžio viduje, efektyviai tris kartus padidindamas akustinio kelio ilgį, kad būtų pagerinta matavimo skiriamoji geba ir jautrumas esant mažam srautui.

Šių metodų pasirinkimas priklauso nuo vamzdžio skersmens, sienelės storio, medžiagos ir reikalaujamo tikslumo, o šiuolaikiniai srauto matuokliai dažnai automatiškai rekomenduoja optimalią konfigūraciją pagal įvestus parametrus.