Hvernig á að bæta nákvæmni ultrasonic flæðimælisins?

Svo þú hefur fjárfest íultrasonic flæðimælir. Góður kostur-engir hreyfanlegir hlutar, lágmarks viðhald, ágætis nákvæmni beint úr kassanum. En hér er það sem enginn segir þér í rauninni: nákvæmnina sem þú sérð á sérstakri blaðinu? Það er við kjöraðstæður. Plöntan þín er ekki tilvalin. Pípurnar þínar eru ekki tilvalin. Það er aldrei neitt.

Við skulum tala um hvað hefur raunverulega áhrif á lestur þinn og hvað þú getur gert í því.

Hér er þar sem hlutirnir verða áhugaverðir. Úthljóðsflæðismælirinn mælir ekki flæði beint-hann mælir tímamuninn á milli úthljóðsbylgna sem ferðast upp og niður. Stærðfræðin gerir ráð fyrir ákveðnu hraðasniði þvert yfir pípuþversniðið-. Og þessi prófíll? Það breytist út frá einhverju sem kallast Reynolds númerið.

Þegar Re er undir 2300 hefurðu lagskipt flæði. Vökvinn hreyfist í sléttum, samsíða lögum. Hraðasniðið lítur út eins og fleygboga-hraðast í miðjunni, núll við veggina. Yfir 4000? Það er ókyrrð flæði og sniðið flatnar verulega út. Milli 2300 og 4000 er þetta óþægilega aðlögunarsvæði þar sem flæðið getur ekki alveg gert upp hug sinn hvað það vill vera.

Af hverju skiptir þetta máli? Vegna þess að mælirinn þinn er að reikna meðalhraðann út frá því sem úthljóðsslóðin „sér“. Ef það er kvarðað fyrir turbulent flæði en þú ert að keyra laminar, muntu fá ranga tölu. Tímabil.

Hraðadreifingin við lagskiptingar fylgir fleygbogamynstri þar sem miðlínuhraði getur verið tvöfaldur meðalhraði. Í ókyrrð er sniðið mun flatara-miðlínuhraði er aðeins um 1,2 sinnum meðaltalið. Það er mikill munur þegar þú ert að reyna að ná ±1% nákvæmni.

Þetta er leiðréttingarstuðullinn K sem enginn vill tala um því stærðfræðin verður fljótt ljót.

Ultrasonic flutningstímaaðferðin mælir hraða meðfram ákveðnum streng yfir pípuna. Það er ekki meðalhraðinn sem þú þarft til að reikna út rúmmálsflæði. Þú þarft leiðréttingarstuðul til að brúa það bil.

Fyrir ókyrrðar aðstæður lítur reynslusambandið eitthvað svona út:

K=1.119 - 0.011×lg(Re)

Fyrir lagflæði er það allt önnur jöfnu:

V̄=KVₗþar sem Re > 10⁵

Og fyrir Re < 10⁵:

V̄=[1.119 - 0.011×lg(Re)]Vₗ=KVₗ

Aðalatriðið er að-fastbúnaður mælisins þíns hefur sennilega einhverja innbyggða-uppbót, en hann gefur sér forsendur um flæðisskilyrði þín. Ef þessar forsendur eru rangar, þá er lestur þinn það líka. Sumir af snjallari mælunum gera þér kleift að setja inn seigju vökvans og stilla sjálfkrafa. Flestir gera það ekki.

Þú hefur sennilega heyrt þetta: settu mælinn upp með 10 pípuþvermáli af beinu hlaupi andstreymis og 5 þvermál niðurstreymis. Það er prentað í hverri uppsetningarhandbók. Það sem þeir leggja ekki nógu mikla áherslu á er að þetta erlágmarkifyrir þokkalega hreinar aðstæður.

Áttu dælu andstreymis? Bættu við meira. Loki? Meira. Tveir olnbogar í mismunandi planum? Þú gætir þurft 30D eða meira áður en flæðissniðið sest nægilega vel fyrir nákvæma mælingu.

Hér er það sem gerist ef þú hunsar þetta: hraðasniðið verður ósamhverft eða inniheldur hvirfilhluta. Úthljóðsleiðin er að meðaltali eitthvað sem táknar ekki hið sanna meðalflæði. Þú færð númer, auðvitað. Bara ekki sú rétta.

Ég hef séð innsetningar þar sem einhver ýtti mælinum beint á eftir stýriventil vegna þess að „þar var pláss“. Álestur lækkaði um 8%. Átta prósent. Á umsókn um forræðisskipti.

Ultrasonic Flow Meter Accuracy

Hraði hljóðsins í vökvanum þínum er ekki stöðugur. Það er mismunandi eftir hitastigi. Og þar sem úthljóðsmælirinn þinn er í grundvallaratriðum að mæla tíma, þýða allar villur í hljóðhraða beint til flæðiskekkju.

Sambandið er um það bil:

C=C₂₀(1 + bT)

Þar sem C₂₀ er hljóðhraði við viðmiðunarhitastig (venjulega 0 gráður eða 20 gráður), er b hitastuðullinn fyrir tiltekna vökvann þinn og T er raunverulegt hitastig.

Flestir nútímamælar eru með innbyggða hitaskynjara. Gott. En eru þeir kvarðaðir? Hvenær voru þær síðast skoðaðar? Skynjarinn sem situr í hitahellu upplifir hitatöf. Við tímabundnar aðstæður gæti hitastigið verið nokkrum gráðum frá raunverulegu hitastigi vökva.

Fyrir forrit með mikilli-nákvæmni þarftu að ganga úr skugga um að hitauppbótin þín virki eins og til er ætlast. 10 gráðu skekkju í hitalestri getur dregið úr flæðismælingunni þinni um 1-3% eftir vökvanum.

Þetta er meira vettvangsmál en hönnunarmál, en það skiptir máli.

Úthljóðsmælirinn þarf að vera nákvæmlega stilltur. Á klemmu-á metrum er tengingin á milli transducer og pípuvegg mikilvæg. Lofteyður, tærð pípuyfirborð, málning, ryð-hvað af þessu getur dregið úr merkinu eða skapað rangar endurkast.

Fyrir blauta transducers ákvarðar uppsetningarhornið hvar úthljóðsgeislinn sker flæðið. Nokkrum gráðum frá, og þú ert að mæla streng sem táknar ekki þvermálið sem þú heldur að það geri.

Inline metrar frá verksmiðjunni eru yfirleitt í lagi. Það eru uppsetningarnar og endurbæturnar þar sem hlutirnir fara á hliðina.

Flestir ultrasonic mælar eru með einhvers konar merkjagæðavísir. Gefðu gaum að því.

Lítill merkisstyrkur þýðir að mælirinn á í erfiðleikum með að greina mismuninn á flutningstíma nákvæmlega. Þetta getur gerst vegna loft- eða gasbóla, sviflausna sem deyfir merkið, rýrnunar á ástandi pípuveggsins og rangs transducerbils á klemmu-í búnaði.

Hár-mælar gera þér kleift að stilla ávinningsstillingar til að bæta upp. En að hækka ávinninginn eykur einnig hávaða. Það er ljúfur blettur og til að finna hann þarf stundum að prófa og villa.

Ultrasonic mælar virka frábærlega á hreinum, einsleitum vökva. En raunverulegir iðnaðarferli eru ekki alltaf hreinir eða einsleitir.

Meðfylgdar gasbólur dreifast og gleypa ultrasonic orku. Jafnvel 1-2% gas miðað við rúmmál getur valdið vandræðum. Svifefni gera það sama, þó áhrifin fari mjög eftir kornastærð og styrk. Mjög seigfljótandi vökvar geta ekki þróað þann hraða sem búist er við, sérstaklega við lágan flæðishraða þar sem þú ert líklegri til að vera í lagskiptum eða umbreytingarferli.

Þekktu vökvann þinn. Ef aðstæður breytast árstíðabundið eða með framleiðslulotum mun nákvæmni þín líka breytast.

Ultrasonic Flow Meter Accuracy

Stafmælar-vega eru ódýrari og einfaldari. Þeir senda einn geisla yfir pípuna og kalla það dag. Nákvæmnin veltur að miklu leyti á þeirri einu mælingu sem táknar hið sanna meðaltal.

Margir-slóðamælar nota 2, 4 eða jafnvel fleiri hljóðræna slóða á mismunandi strengjastöðum. Þeir samþætta þetta stærðfræðilega til að fá mun betri nálgun á raunverulegu hraðasniðinu. Niðurstaðan? Betri nákvæmni jafnvel við truflað flæðisskilyrði.

Ef þú ert að reyna að kreista síðasta tíunda prósent úr mælingu þinni, þá er fjöl-leið leiðin til að fara. Fyrir almenna vinnslustýringu þar sem ±2% er í lagi, vinnur ein-slóð venjulega verkið.

Hér er raunveruleikaskoðun: allir rennslismælar reka með tímanum. Ultrasonic mælar minna en flestir, þar sem það er ekkert vélrænt slit, en þeir eru ekki ónæmur.

Öldrun transducer, rafeindarek, breytingar á pípuveggjum vegna tæringar eða útfellinga-þetta hefur allt áhrif á nákvæmni. Nákvæmni tækniblaðsins er fyrir nýjan, rétt uppsettan, rétt viðhaldið mæli.

Hvernig staðfestir þú? Valkostir fela í sér að senda mælinn á kvörðunarstofu (dýrt, þarf að fjarlægja), nota aðalmæli í röð til samanburðar (hagnýt fyrir vökvanotkun) og þyngdarmælingar eða rúmmálsprófun (gullstaðall en oft óhagkvæm).

Að minnsta kosti skaltu þróa greiningargögnin þín. Sendistyrkur minnkar með tímanum? Rannsakaðu. Flutningstímar að renna út? Eitthvað er að breytast.

Ultrasonic flæðimælar geta verið ótrúlega nákvæmir - 0,5% eða betri við kjöraðstæður. En til að ná og viðhalda þeirri nákvæmni þarf að huga að uppsetningu, vinnsluskilyrðum og áframhaldandi sannprófun.

Stærstu mistökin sem ég sé? Lélegar uppsetningaraðferðir sem hunsa kröfur um beinan akstur, vanrækja hitauppbætur og gera ráð fyrir að kvörðun verksmiðjunnar sé enn í gildi eftir margra ára þjónustu.

Gerðu þessa hluti rétt og þú munt fá nákvæmnina sem þú borgaðir fyrir. Slepptu þeim og þú gætir allt eins hafa keypt ódýrari mæli.