Meginreglan um ó-uppáþrengjandi ultrasonic flæðimælingartækni

Hvað er ó-ífarandi mæling?

„Ekki-uppáþrengjandi“ vísar til grundvallarhönnunarheimspeki: mæliskynjararnir haldast alveg utan við rörið, fara aldrei í gegnum rörvegginn eða komast í snertingu við flæðandi miðil. Þetta er í mikilli andstæðu við hefðbundna flæðimæla sem krefjast þess að skera í rör, setja upp flansa eða setja skynjara beint í flæðisleiðina.

Ó-uppáþrengjandi úthljóðsflæðismælar nota transducers sem eru festir á ytra yfirborð pípunnar með því að nota klemmu-á innréttingum. Þessir umbreytar senda og taka við hljóðmerki sem fara í gegnum pípuvegginn, í gegnum flæðandi vökvann og til baka í gegnum gagnstæða pípuvegginn-allt án þess að skerða burðarvirki eða hreinleika lagnakerfisins.

Í mörgum atvinnugreinum er þessari klemmu-á, utan--pípuhugmyndarinnar einnig lýst með hugtökum eins ogekki ífarandi ultrasonic flæðimælir, a snertilaus úthljóðsrennslismælir, eða anytri ultrasonic flæðimælir-allt með áherslu á að skynjararnir haldist utan við rörið og snerti ekki miðilinn.

Kjarnamælingarreglur

Ó-uppáþrengjandi úthljóðsflæðismælar starfa á tveimur aðskildum eðlisfræðilegum meginreglum, sem hver um sig hentar mismunandi notkunarkröfum:

Samgöngutími-Tímamæling (tími-af-flugaðferð)

Theflutnings-tímareglunýtir sér grundvallareiginleika hljóðútbreiðslu: úthljóðsbylgjur ferðast hraðar þegar þær hreyfast með flæðistefnunni og hægar þegar þær hreyfast á móti henni.

Tæknilegir kostir:

Nákvæmni:Nær ±0,5% nákvæmni (há-líkön ná ±0,2%)

Breitt hraðasvið:Mælir frá 0,01 til 12 m/s

Vökvasjálfstæði:Óbreytt af þéttleika, seigju, leiðni eða hitabreytingum

Tvíátta geta:Finnur og mælir sjálfkrafa öfugt flæði

Umsóknarkröfur:

Hreinlæti vökva:Svifagnir verða að vera undir 50 mg/L

Innihald gasbólu:Má ekki fara yfir 2% miðað við rúmmál

Pípuástand:Verður að vera alveg fyllt með vökva

Skýrleiki merkis:Krefst tiltölulega hreins hljóðkerfis fyrir merki sendingu

Doppler áhrifamæling

Doppler meginreglan nýtir tíðnibreytinguna sem á sér stað þegar úthljóðsbylgjur endurkastast af hreyfanlegum ögnum eða loftbólum innan vökvans.

Tæknilegir kostir:

Agnaþol:Sérstaklega hannað fyrir vökva sem innihalda sviflausn eða loftbólur

Bubble ónæmi: High gas content (>2%) skerðir ekki mælingu

Kostnaðarhagkvæmni:Almennt ódýrara en-flutningstímakerfi

Öflug aðgerð:Virkar áreiðanlega í krefjandi iðnaðarumhverfi

Umsóknarkröfur:

Lágmarksstyrkur agna:Krefst að minnsta kosti 100 ppm af ögnum eða loftbólum stærri en 100 míkron

Hentar ekki fyrir ofur-hreina vökva:Eimað vatn, þéttivatn eða lyfjavökva-vantar nægilega endurskinsmerki

Nákvæmni takmarkanir:Venjulega ±1-2% samanborið við ±0,5% fyrir flutningstímakerfi

Helstu kostir ó-uppáþrengjandi úthljóðsflæðismæla

Uppsetning þægindi

Nærtækasti og sannfærandi kosturinn viðklemma-á úthljóðsrennslismælumer ótrúlega einfalt uppsetningarferli þeirra. Vegna þess að skynjararnir halda sig utan pípunnar, asnertilaus úthljóðsrennslismælirOft er hægt að beita nálgun án þess að loka, tæma eða skera í leiðsluna.

Hefðbundið uppsetningarferli:

Leggja niður starfsemi og tæma leiðsluna

Grafið upp nægilegt vinnurými (gæti þurft kranaaðgang)

Skerið pípuna til að búa til uppsetningarpunkta

Suðuflansar eða snittari tengingar

Lyftu og staðsetja flæðimælishlutann

Ljúka þrýstiprófun og lekaskoðun

Endurheimta aðgerðir

Klemma-við úthljóðsuppsetningarferli:

Hreinsaðu ytra yfirborð pípunnar

Berið á hljóðræn tengigel

Festu transducer klemmur við pípuna

Tengdu raflögn og inntaksfæribreytur

Staðfestu merkjagæði og byrjaðu mælingu

Klemmu-kröfur um aðferð:

Lágmarks útsetning fyrir rör (bara uppsetningarsvæði skynjara)

Samhæft við þröngt rými (getur unnið í 0,5 metra fjarlægð)

Enginn þungur búnaður þarf

Neðanjarðar og loftpípuvænt

Þetta fyrirferðarmikla uppsetningarfótspor er sérstaklega dýrmætt í:

• Þrengslin í þéttbýli
• Endurnýjun forrita í núverandi aðstöðu
• Forrit neðanjarðar
• Úthafspallar með takmörkuðu þilfarsrými

Alhliða efnahagslegur ávinningur

Beinn kostnaðarsparnaður: 40-75% lækkun uppsetningarkostnaðar

Efnahagslegir kostir ná langt umfram uppsetningarþægindi. Í mörgum tilfellum um endurbætur og viðhald, anytri ultrasonic flæðimælirgetur dregið úr flókinni uppsetningu og tilheyrandi niðurtímakostnaði vegna þess að það kemur í veg fyrir pípa, suðu og endur-vottunarskref.

Tæknilegur árangur

Engir hreyfanlegir hlutar

Áreiðanlegasta vélin er án hreyfanlegra hluta. Klemma-á úthljóðsrennslismælum er dæmi um þessa meginreglu.

Meðaltími milli bilana (MTBF) Samanburður

Klemmur-á úthljóðsmælum endast 5-10x lengur en vélrænir flæðimælar með verulega færri bilunarhami.

Óvenjuleg nákvæmni og endurtekningarhæfni

Nútímalegir, ó-uppáþrengjandi úthljóðsflæðismælar skila afköstum mælinga sem eru sambærileg við eða umfram hefðbundna innbyggða hönnun.

Umsóknarsvæði

Efna/framleiðsla

Efna-, jarðolíu- og almenn iðnaðarvatnskerfi: netmæling á vatnsrennsli, vinnsluvatni, lausnum osfrv.

Flæðismælingar á ætandi miðli (samhæfi efnis er erfitt) eða hreinlætis-/hreinsunarnotkun (þar sem opnun pípunnar getur valdið mengun). Klemmur-á úthljóðsmælum hafa augljósan kost vegna þess að það er engin snerting við miðilinn-ein ástæða þess að þeir eru oft kallaðirekki ífarandiultrasonic flæðimælirlausn í tæringar-viðkvæmum eða hreinlætis-mjög mikilvægum leiðslum.

Olíu-, gas- og orkuiðnaður (aðallega fyrir eftirlit með ferlum / viðhaldssannprófun)

Vökvaleiðslur innan stöðva eða mannvirkja, tímabundnar mælingar meðan á viðhaldi stendur, sannprófun á rekstrarástandi, lekaleit og óeðlileg bilanaleit.

Sumar lausnir geta einnig tekið til lofttegunda/gufu og annarra mælinga sem ekki eru-uppáþrengjandi, allt eftir gerð mælisins og notkunaraðstæðum.

Vatna- og umhverfisvernd sveitarfélaga

Flutningur og dreifing hrávatns og neysluvatns, hverfismælt svæði (DMA) og rennslisvöktun á leiðslum dælustöðvar.

Skolphreinsistöðvar: aðrennsli og frárennsli, endurrennsli / seyru-tengdar leiðslur og flæðisbókhald í vinnsluhlutum.

Lekaleit / óeðlileg flæðirannsókn og sannprófun á rekstri og viðhaldi (uppsetning án þess að klippa pípuna).

Tímabundnar mælingar, birgðaúttektir og „metrastaðfesting“

Tímabundnar flæðisprófanir, kerfisjöfnun og gangsetning, og nákvæmni sannprófun á núverandi tækjum.

Færanleg klemma-á úthljóðsmælum er mjög algengt fyrir skammtímaprófanir og skoðanir-.

Lykilatriði uppsetningar

Staðfesting uppsetningar: ákvarða hvort forritið henti fyrir ó-uppáþrengjandi úthljóðsflæðismælingar

Leiðslurnar verða að vera alveg fullar (ekki-fullar pípur munu valda alvarlegum villum eða óstöðugleika).

Lóðrétt uppstreymi er venjulega auðveldara að halda pípunni fullum; fyrir lóðrétt flæði niður á við þarf að tryggja nægan bakþrýsting til að viðhalda fullri pípu.

Miðillinn ætti helst að vera einn-fasa, með fáar loftbólur og lítið fast efni.

Uppsetningarstaður: bein pípa rennur og forðast loftbólur/set

Veldu lengsta mögulega beina pípuhlutann. Algengar verkfræðivenjur krefjast: andstreymis Stærra en eða jafnt og 10D, downstream Stærra en eða jafnt og 5D (D er þvermál pípunnar).

Ekki setja upp efst eða neðst á láréttum pípum: toppurinn er viðkvæmt fyrir gassöfnun og botninn er viðkvæmt fyrir setútfellingu. Venjulega er mælt með uppsetningu klukkan 2–4 eða klukkan 8–10.

Haldið fjarri sterkum truflunargjöfum eins og dæluúttakum, lokum, olnbogum og lækkum (truflanir skekkja flæðissniðið og valda óstöðugum aflestri).

Undirbúningur utanaðkomandi pípuyfirborðs

Hreinsaðu húðun, tæringu og burrs á uppsetningarstaðnum; yfirborðið ætti að vera eins slétt og mögulegt er. Létt slípa er ásættanleg ef þörf krefur, en skemmir ekki sveigju rörsins.

Veldu tengiefni (tengiefni) sem er samhæft við hitastig og efni og notaðu það jafnt án tómarúma.

Uppsetning transducer: stefnu, bil og uppsetningaraðferð

Settu rannsakana nákvæmlega í samræmi við bilið sem tækið reiknar út; gaum að kröfum um snúningsstefnu, örvar og snúrustefnu (margar handbækur tilgreina beinlínis rétta stefnu og viðmiðunarpunkta milli bils).

Tvær algengar stillingar eru notaðar: V aðferð (hugsandi) og Z aðferð (bein). Valið fer eftir þvermál pípunnar, dempun og merki gæði; þegar merkið er veikt, gerir það oft auðveldara að skipta yfir í Z-aðferðina.

Festu rannsakana vel með klemmum eða stálböndum til að koma í veg fyrir tilfærslu vegna-langtíma titrings; ekki leyfa könnunum að vera "hengdir upp af snúrunum."

Uppsetningarstillingaraðferðir

Ó-uppáþrengjandi transducers er hægt að setja upp í nokkrum uppsetningum, hverjar eru fínstilltar fyrir mismunandi rörstærðir og mælingarkröfur:

V-Aðferð (hugsandi):

Báðir transducerarnir festast á sömu hlið pípunnar, með úthljóðsgeislanum sem endurkastast af gagnstæða pípuveggnum. Þessi uppsetning hentar rörum með þvermál frá 20 mm til 300 mm og veitir framúrskarandi merkisstyrk fyrir styttri hljóðleiðir.

Z-Aðferð (bein):

Transducers festast á gagnstæðum hliðum pípunnar með úthljóðsgeislanum sem ferðast beint á milli þeirra. Þessi aðferð er ákjósanleg fyrir rör frá 100 mm til 500 mm í þvermál, sem býður upp á beinustu merkjaleiðina og mesta nákvæmni fyrir meðalstórar pípur.

W-Aðferð (tvöföld endurspeglun):

Notað fyrir pípur með litlum -þvermáli (15 mm til 50 mm), endurkastast úthljóðsgeislinn tvisvar inni í pípunni og þrefaldar í raun hljóðleiðarlengdina til að bæta mælingarupplausn og næmni fyrir lágan flæðishraða.

Valið á milli þessara aðferða fer eftir pípuþvermáli, veggþykkt, efni og nauðsynlegri nákvæmni, þar sem nútíma flæðimælar mæla oft sjálfkrafa með ákjósanlegri uppsetningu byggt á innslögðum breytum.