Jei praleidote bet kurį laiką šalia dujų apskaitos įrenginių-ar net tiesiog vartėte techninius katalogus-, tikriausiai susidūrėte su terminu "Daugiatakis ultragarsinis srauto matuoklis." Skamba fantastiškai. Ir, tiesą sakant, taip ir yra.
Bet štai kas: pagrindinė koncepcija nėra tokia sudėtinga, kai atsikratysite žargono.
Pagrindinė idėja (be vadovėlio nesąmonės)
Daugiatakis ultragarsinis srauto matuoklis matuoja dujų greitį, siųsdamas ultragarso signalus per vamzdį keliais takais{0}}arba „kanalais“, kaip inžinieriai mėgsta juos vadinti. Kiekvienas kanalas pateikia greičio rodmenis skirtingame vamzdžio skerspjūvio{2}}styga. Tuos rodmenis suvidurkinate, atitinkamai pasversite ir pakilsite: gausite tinkamą įvertinimą, kaip greitai dujos iš tikrųjų juda per tą vamzdį.
Taip pat yra vieno kanalo{0}}skaitikliai. Jie pigesni. Jie paprastesni. Tačiau jie taip pat žiūri tik į vieną srauto profilio pjūvį, kuris gali būti klaidinantis, jei srautas nėra visiškai vienodas. Ir leiskite jums pasakyti,{5}}kad srautas beveik niekada nėra visiškai vienodas.
Ir vieno, ir kelių krypčių versijos priklauso nuo to, kas vadinama skrydžio laiko-laikas-. Tai veikia taip: turite du keitiklius priešingose vamzdžio pusėse. Vienas siunčia ultragarso impulsą pasroviui (su srautu), kitas siunčia prieš srovę (prieš srautą). Pasroviui esantis impulsas ateina greičiau, nes jis nukreipia dujų srovę. Prieš srovę esantis užtrunka ilgiau, nes jis su ja kovoja.
Išmatuojate abu kelionės laikus, apskaičiuojate skirtumą ir iš to skirtumo galite nustatyti greitį. Matematika nėra nereikšminga, bet gerai-nustatyta. Žmonės tai daro dešimtmečius.
Kodėl keli kanalai?
Štai kur tai tampa įdomu{0}}ir aš turiu tam tikrų nuomonių.
Daugiatakiame matuoklyje V reiškia vidutinį paviršiaus greitį, išmatuotą kiekviename kanale. Iš esmės atrenkate greičio profilį skirtinguose aukščiuose per vamzdžio skersmenį. Formulė atrodo maždaug taip: tūrinis vidutinis greitis yra lygus kiekvieno kanalo greičio sumai, padaugintai iš jo svorio koeficiento. Išrašyta: v=ΣwᵢVᵢ, kur W yra svorio koeficientas, priklausantis nuo to, kurį integravimo algoritmą nusprendė naudoti gamintojas.
Iš to galite apskaičiuoti tikrąjį srautą: q=A × Σ(WᵢVᵢ), kur A yra vamzdžio skerspjūvio plotas.
Skirtingos integravimo schemos skirtingiems akordams priskiria skirtingą svorį. Gauso kvadratūra yra populiari. Taip pat ir Čebyševo metodas. Kiekvienas turi kompromisų-. Bet nuoširdžiai, nebent patys atliekate inžinerinį projektavimą, tikriausiai nereikės nerimauti, kuris iš jų yra „geriausias“. Jie visi veikia pakankamai gerai.
Šešių{0}}kanalų klausimas
Šiuo metu labiausiai paplitę aukščiausios klasės{0}}produktai iš užsienio gamintojų veikia iki šešių kanalų. Manote, kad daugiau kanalų reiškia didesnį tikslumą. Ir teoriškai, taip,-daugiau mėginių ėmimo taškų turėtų geriau įvertinti tikrąjį greičio profilį.
Tačiau praktinė patirtis byloja ką kita.
Kai pasieksite keturis kanalus, tikslumas padidinamas pridėjus daugiau kelių. Tuo tarpu gamybos sąnaudos auga. Kiekvieną papildomą keitiklių porą reikia tiksliai suderinti. Kiekvienas iš jų prideda galimų gedimų taškų. Kiekvienas iš jų apsunkina montavimą ir priežiūrą.
Taigi ar verta šešių{0}}kanalų matuoklio, o ne keturių{1}}kanalų? Kartais. Dėl globos perdavimo paraiškų, kur gali būti svarbios procento dalys. Daugeliui pramoninių pritaikymų? Tikriausiai ne.
Diegimas yra svarbesnis, nei manote
Mačiau nuostabius šešis{0}}kelio matuoklius, sumontuotus baisiose vietose-iš karto po alkūnėmis, su besisukančio srauto ir asimetrinio greičio profiliais, dėl kurių visi papildomi kanalai tapo beveik nenaudingi. Skaitiklis matavo šiukšles, o vidutinis šiukšlių kiekis šešiais skirtingais būdais suteikia jums... gerai-vidutinį šiukšlių kiekį.
Bendrosiose gairėse nurodoma, kad nuo bet kokio srauto trikdymo reikia bent aštuonių skersmenų vamzdžių tiesiai prieš srovę ir dviejų skersmenų pasroviui. Bet tai yra gairės, o ne garantija. Cikloniniai srauto modeliai, žingsnio srautas, temperatūros stratifikacija{2}}visa tai gali sujaukti jūsų rodmenis taip, kad daugiau kanalų to negali visiškai kompensuoti.
Kai kurios skaitiklio konfigūracijos naudoja kryžminius kelius (X-schemos išdėstymas), kad panaikintų tam tikrus srauto iškraipymus. Protingas, bet ne magiškas.
Realūs{0}}pasauliniai svarstymai
Turbulentiniam srautui Reinoldso skaičius turėtų būti didesnis nei 4000{1}}tai paprastai nėra problema pramoniniuose dujotiekiuose. Laminarinis srautas yra retas. Garso greitis dujose turi įtakos signalo sklidimo laikui, tačiau šiuolaikiniai skaitikliai tai automatiškai apdoroja per temperatūros kompensavimą.
Keitikliai paprastai montuojami 45 laipsnių ar didesniu kampu srauto krypties atžvilgiu, nors optimalus kampas priklauso nuo vamzdžio skersmens, dujų greičio ir temperatūros. Standartiniuose įrenginiuose maksimali darbinė temperatūra paprastai yra apie 650 laipsnių F. Kriogeninės programos yra visiškai kitoks žvėris.
Esmė
Daugiatakiai ultragarsiniai srauto matuokliai yra gera technologija. Jie nėra-įkyrūs, neturi judančių dalių, valdo platų srauto diapazoną ir gali pasiekti įspūdingą tikslumą, kai yra tinkamai sumontuoti ir sukalibruoti.
Bet jie nėra patikimi. Daugiau kelių automatiškai nereiškia geresnių rezultatų. Gerai -instaliuotas keturių-kanalių skaitiklis geromis srauto sąlygomis kiekvieną kartą pranoks šešių-kanalų skaitiklį, sumontuotą probleminėje vietoje.
Suprasdami pagrindinius-laiko--skrydžio matavimo, greičio integravimo, svorio koeficientų-principų svarbą, galite priimti geresnius sprendimus, kada šie skaitikliai yra prasmingi ir kaip išnaudoti visas jų galimybes.
