Ef þú hefur eytt einhverjum tíma í kringum gasmælingaraðstöðu-eða jafnvel bara flett í gegnum tæknibækur-hefurðu líklega rekist á hugtakið "multipath ultrasonic flæðimælir." Hljómar fínt. Og satt að segja er það svoleiðis.
En hér er málið: grunnhugtakið er ekki svo flókið þegar þú fjarlægir hrognamálið.
Kjarnahugmyndin (án kennslubókarinnar bull)
Fjölbrautar úthljóðsrennslismælir mælir gashraða með því að skjóta úthljóðsmerkjum yfir pípu í gegnum margar brautir-eða „rásir“ eins og verkfræðingar elska að kalla þær. Hver rás gefur þér hraðalestur á mismunandi strengi á pípuþversniði-. Þú gerir meðaltal þessara lestra saman, vegið á viðeigandi hátt, og uppsveifla: þú færð ágætis mat á því hversu hratt gasið er í raun að flytja í gegnum þá pípu.
Einstakar-rásarmælar eru líka til. Þeir eru ódýrari. Þær eru einfaldari. En þeir eru líka að skoða aðeins eina sneið af flæðissniðinu, sem getur verið villandi ef flæðið er ekki fullkomlega einsleitt. Og ég skal segja þér að-flæði er næstum aldrei fullkomlega einsleitt.
Bæði ein- og fjölbrautarútgáfur byggja á einhverju sem kallast-flugtími-aðferð. Það virkar svona: þú ert með tvo transducers á gagnstæðum hliðum pípunnar. Annar sendir úthljóðspúls niðurstreymis (með flæðinu), hinn sendir einn uppstreymis (á móti flæði). Niðurstraumspúlsinn kemur hraðar vegna þess að hann ríður gasstraumnum. Sá andstreymis tekur lengri tíma því hann er að berjast við það.
Þú mælir báða ferðatímana, reiknar mismuninn og út frá þeim mun er hægt að leiða hraðann. Stærðfræðin er ekki léttvæg, en hún er vel-staðfest. Fólk hefur gert þetta í áratugi.
Af hverju margar rásir?
Hér verður það áhugavert-og þar sem ég hef nokkrar skoðanir.
Í fjölbrautamæli táknar V yfirborðsmeðalhraða sem mældur er á hverri rás. Þú ert í raun að taka sýni úr hraðasniðinu á mismunandi hæðum yfir þvermál pípunnar. Formúlan lítur einhvern veginn svona út: rúmmálsmeðalhraði er jöfn summan af hraða hverrar rásar margfaldað með þyngdarstuðlinum hennar. Skrifað út: v=ΣwᵢVᵢ, þar sem W er þyngdarstuðullinn sem fer eftir því hvaða samþættingaralgrím sem framleiðandinn ákvað að nota.
Út frá því er hægt að reikna út raunverulegan rennslishraða: q=A × Σ(WᵢVᵢ), þar sem A er þversniðsflatarmál pípu-.
Mismunandi samþættingarkerfi gefa mismunandi vægi á mismunandi hljóma. Gauss ferningur er vinsæll. Svo er Chebyshev aðferðin. Hver og einn hefur-viðskipti. En satt að segja, nema þú sért að gera verkfræðihönnunina sjálfur, þarftu líklega ekki að hafa áhyggjur af því hver er „best“. Þeir virka allir þokkalega vel.
Sex-rásaspurningin
Sem stendur eru algengustu hágæða vörurnar- frá erlendum framleiðendum allt að sex rásir. Þú myndir halda að fleiri rásir jafngildi meiri nákvæmni. Og fræðilega séð ættu já-fleirri sýnatökupunktar að gefa þér betri nálgun á sanna hraðasniðinu.
En hagnýt reynsla segir aðra sögu.
Þegar þú hefur náð fjórum rásum verður nákvæmnin við að bæta við fleiri leiðum lélegur. Á sama tíma hækkar framleiðslukostnaður. Hvert auka transducer par þarf nákvæma röðun. Hver og einn bætir við hugsanlegum bilunarpunktum. Hver og einn flækir uppsetningu og viðhald.
Svo er sex-rásamælir þess virði umfram fjögurra-rásir? Stundum. Fyrir umsóknir um forræðisflutning þar sem brot úr prósenti skipta máli, kannski. Fyrir flest iðnaðarnotkun? Líklega ekki.
Uppsetning skiptir meira máli en þú heldur
Ég hef séð fallega sex-slóðamæla uppsetta á hræðilegum stöðum-strax neðan við olnboga, með hringflæði og ósamhverfum hraðasniðum sem gerðu allar þessar aukarásir nánast gagnslausar. Mælirinn var að mæla sorp og að meðaltal sorps á sex mismunandi vegu gefur þér... jæja-meðaltalssorp.
Almennar leiðbeiningar segja að þú viljir að minnsta kosti átta pípuþvermál af beinu hlaupi andstreymis og tvö þvermál niðurstreymis frá hvers kyns flæðistruflunum. En það er leiðbeining, ekki trygging. Hringflæðismynstur, hæðarflæði, hitalagskipting-allt þetta getur ruglað aflestrinum þínum á þann hátt sem fleiri rásir geta ekki bætt upp að fullu fyrir.
Sumar mælistillingar nota krosslagðar slóðir (X-mynsturfyrirkomulag) til að eyða ákveðnum flæðisröskunum. Snjall, en ekki galdur.
Raunveruleg-heimssjónarmið
Reynolds tala ætti að vera yfir 4000 fyrir ókyrrð flæði-sem er venjulega ekki vandamál í iðnaðargasleiðslum. Lagflæði er sjaldgæft. Hraði hljóðsins í gasinu hefur áhrif á ferðatíma merkja, en nútímamælar sjá um það sjálfkrafa með hitajöfnun.
Sendarar festast venjulega við horn sem eru 45 gráður eða meira miðað við flæðisstefnu, þó ákjósanlegasta hornið fari eftir þvermál pípunnar, gashraða og hitastigi. Hámarks rekstrarhitastig er venjulega um það bil 650 gráður F fyrir venjulegar uppsetningar. Cryogenic forrit eru allt önnur dýr.
The Bottom Line
Multipath ultrasonic flæðimælir eru góð tækni. Þeir eru ekki-uppáþrengjandi, hafa enga hreyfanlega hluta, takast á við margs konar flæðishraða og geta náð glæsilegri nákvæmni þegar þeir eru rétt settir upp og kvarðaðir.
En þeir eru ekki pottþéttir. Fleiri leiðir þýða ekki sjálfkrafa betri árangur. Vel-uppsettur fjögurra-rásamælir við góðar flæðisskilyrði mun standa sig betur en sex-rásamælir sem er settur upp á erfiðum stað í hvert einasta skipti.
Skilningur á grundvallaratriðum-tíma-við-flugmælingar, hraðasamþættingu, hlutverk þyngdarstuðla-hjálpar þér að taka betri ákvarðanir um hvenær þessir mælar eru skynsamlegir og hvernig á að fá sem mest út úr þeim.
