Co je ultrazvukový průtokoměr
Ultrazvukový průtokoměr měří průtok z rozdílu, který pohyb vytvoří na dobách běhu zvuku podél potrubí. Dva měniče si vyměňují pulzy a přístroj porovnává dobu běhu po proudu a proti proudu; rozdíl je úměrný střední rychlosti kapaliny mezi nimi. Do proudu se nevkládá nic a u přiloženého provedení se do potrubí ani nezasahuje, a právě to z tohoto typu dělá standardní odpověď, když je třeba změřit stávající potrubí bez jeho odstavení.
Rodina se dělí podle toho, jak jsou měniče upevněny. Přiložené typy se uchycují na vnější stranu potrubí a vyhovují rekonstrukcím, velkým stávajícím hlavním potrubím a úlohám, které nelze přerušit. Zasunovací typy procházejí stěnou do proudu a dávají silnější signál ve velkých světlech a silostěnném potrubí. Třetí uspořádání využívá stejnou sadu měničů i k měření tepla - spojuje odečet s teplotním rozdílem na okruhu - a právě tak se tento typ používá u vyúčtování tepla a chladu.
Tato stránka se věnuje tomu, co vůbec rozhoduje, zda lze dané potrubí tímto způsobem měřit - materiál a stěna potrubí, médium a dostupný rovný úsek - a jak se tento typ odlišuje od ponořeného elektromagnetického průtokoměru, proti kterému se tak často poptává.
Jak ultrazvukový průtokoměr měří
Měření stojí na prostém faktu: zvuk se šíří po proudu rychleji než proti proudu. Jeden měnič vyšle pulz šikmo přes potrubí a protější měnič jej přijme; totéž se pak děje obráceně. Doby běhu se liší o hodnotu, která závisí na rychlosti média podél dráhy, a přístroj - zná-li délku dráhy a geometrii potrubí - převede tento rozdíl na střední rychlost a následně na objemový průtok. Protože se porovnávají dvě měření pořízená týmž potrubím, velká část toho, co s signálem dělají potrubí i médium, se vyruší.
Z toho plyne, že přístroj čte podél celé akustické dráhy, nikoli v jednom bodě, a proto jeho přesnost závisí na tom, aby profil rychlosti byl ten, pro který byl nastaven. Odtud pochází požadavek rovného úseku: instalace blízko kolena nebo ventilu předkládá profil, který dráze neodpovídá, a chyba se projeví jako posun, nikoli jako šum.
Přiložená instalace přidává druhou citlivost. Signál dvakrát prochází stěnou potrubí a závisí na vazbě mezi měničem a stěnou, takže do měření vstupuje materiál stěny, její tloušťka, stav vnějšího povrchu i kvalita vazby. Potrubí, kterým neprochází ultrazvuk čistě, nebo jehož tloušťka stěny není známa, se zvenčí nedá změřit s jistotou - ne proto, že by přístroj byl špatný, ale proto, že jeho geometrie je neznámá. Zasunovací měniče tuto nejistotu odstraňují, ale cenou za to je otevření potrubí.
Možnosti konfigurace
Většinu specifikace určují tato rozhodnutí, nikoli třída přesnosti. Každé omezuje to další, proto se projednávají v pořadí.
| Konfigurace | Co je možno upravit | Co skutečně rozhoduje |
| Montáž měničů | Přiloženě na vnější stranu potrubí, nebo zasunutím skrze stěnu | Zda je třeba potrubí otevřít, nebo lze měřit na místě. Přiložené provedení vyhovuje rekonstrukcím a velkým stávajícím hlavním potrubím; zasunovací dává silnější signál ve silostěnném a velkoprůměrovém potrubí, ale za cenu odstávky. |
| Provedení vyhodnocovací jednotky | Nástěnné, ruční a panelové přístroje se stejnou řadou měničů | Zda je přístroj pevným místem záznamu, nebo průzkumným nástrojem přenášeným mezi lokalitami. Ruční přístroj odpoví na měřicí otázku; nástěnná jednotka vede součet. |
| Velikost měniče a rozsah potrubí | Malé, střední a velké měniče, každý kryjící pásmo světlostí | Dostupná akustická dráha a tím i síla signálu. Měnič dimenzovaný na malé potrubí velké nepřesáhne. |
| Materiál a stěna potrubí | Kov, plast a potrubí s vyzdívkou - liší se v tom, jak dobře signál přenášejí | Zda vůbec lze potrubí měřit zvenčí a na jakou vyzdívku a tloušťku stěny se má přístroj nastavit. |
| Médium a teplota | Skupina kapaliny a teplotní pásmo, na které jsou měniče dimenzovány | Zda je médium principu vůbec přístupné a zda měnič, který pasuje na potrubí, odolá také teplotě. |
| Průtoková, nebo tepelná funkce | Pouze průtok, nebo průtok spojený s teplotním rozdílem pro vyúčtování tepla a chladu | Zda poptávka směřuje k objemu, nebo k energii. Tepelná funkce potřebuje spárovaná teplotní čidla, která jsou samostatnou součástí systému, nikoli nastavením průtokoměru. |
| Výstup a komunikace | Impulsní, proudový, reléový a sériový výstup, včetně Modbus | Zda se signál počítá, zobrazuje jako průtok, nebo jej čte řídicí systém. |
| Napájení | Síťové, nebo nízkonapěťové stejnosměrné podle provedení jednotky | Zda v místě instalace zdroj napájení existuje a zda se ruční provedení používá právě proto, že nepotřebuje napájení. |
Jak vybrat: ultrazvukový průtokoměr
| Hledisko | Proč o výsledku rozhoduje | Jak si to ujasnit před poptávkou |
|---|
| Materiál potrubí a tloušťka stěny | Akustická dráha prochází stěnou, takže neznámá stěna je neznámá geometrie a odečet pak nemá základ | Uveďte materiál, vnější průměr a tloušťku stěny a zda je potrubí vyloženo vyzdívkou. |
| Zda lze potrubí otevřít | Určuje tím volbu mezi přiloženým a zasunovacím provedením i mezi průzkumem a trvalou instalací | Uveďte, zda je odstávka možná a jak dlouhou. |
| Dostupný rovný úsek | Přístroj čte profil rychlosti podél své dráhy, takže víření a nesymetrie se stanou posunem, nikoli šumem | Pošlete nárys toho, co bezprostředně předchází a následuje za navrženým místem. |
| Médium a teplota | Spolu s rozměrem potrubí rozhodují, zda existuje měnič, který zároveň pasuje a odolá | Uveďte kapalinu, její normální a maximální teplotu a zda se mění. |
| Unášené pevné částice a bubliny | Obojí signál rozptyluje, proto silně provzdušený nebo silně zatížený proud je mimo tento typ | Uveďte, zda médium nese pevné částice, vlákna nebo volný plyn. |
| Zda je třeba součtu, průtoku, nebo i tepla | Určuje tím provedení jednotky, výstupy a to, zda do poptávky teplotní čidla vůbec patří | Řekněte, k čemu má číslo sloužit a zda se zaznamenává, nebo jen čte. |
Pokud něco z toho ještě není určeno, pošlete to, co znáte. Nabídku lze vydat i podle popisu měřicí úlohy a po doplnění údajů ji upřesnit.
Nejbližší alternativy
ultrazvukový průtokoměr: to jsou typy, o které u poptávky obvykle skutečně jde, a bod, kde se o výběru vážně rozhoduje.
| Nejbližší alternativa | Jak se liší od ultrazvukového průtokoměru |
| Elektromagnetické průtokoměry | Sedí ponořeně v potrubí a měří kapalinu přímo, proto potřebují vodivé médium a potrubí, které lze otevřít. Za to jejich odečet nezávisí na stavu stěny potrubí ani na akustické vazbě a přesnost si drží i ve špinavém a abrazivním provozu, kde se přiložené provedení stává mezním. |
| Vírové průtokoměry | To je odpověď pro páru a plyn, které ultrazvukový průtokoměr neměří. Vírové těleso je lhostejné i k tloušťce stěny a k vazbě, ale sedí v proudu a očekává čistý jednofázový proud. |
| Turbínové průtokoměry | Mechanické počítání otáčejícího se prvku, přesné a levné u čistých nízkovazkých kapalin v malých světlech. Musí být osazeno do potrubí a pevné částice i chod nasucho jej poškozují. |
| Průtokoměry pro otevřená koryta | Pro proud s volnou hladinou, kde se hloubka převádí na průtok podle známé měřicí konstrukce. Potrubí, které není zcela naplněno, ultrazvukový průtokoměr neměří, proto je toto odpovědí tam, kde není tlakové potrubí, ve kterém by se dalo měřit. |
| Objemové průtokoměry | Počítají dílčí objemy tím, že je uzavřou a pustí dál, což vyhovuje vazkým výrobkům a dávkování. Pohyblivé části a tlaková ztrata jsou tím, proč se na velkou vodovodní řadu nehodí. |
| Rotametry | Místní indikace bez napájení, na splachovacích a pomocných vedeních levé. Žádný součet, žádné dálkové čtení a nevhodné pro neprůhledná nebo špinavá média. |
Ultrazvukový a elektromagnetický průtokoměr jsou dva typy kupované pro velké stávající vodovodní potrubí; rozhodující otázkou bývá, zda lze potrubí otevřít, nikoli který z nich je přesnější.
Co by měla obsahovat vaše poptávka
První odpovědí může být nabídka místo souboru otázek, pokud poptávka tyto údaje obsahuje. Pokud hodnota není známa, pošlete popis úkolu a my potvrdíme, co z něj plyne.
- Médium a to, zda nese pevné částice, vlákna nebo volný plyn
- Materiál potrubí, vnější průměr a tloušťka stěny a zda je potrubí vyloženo vyzdívkou
- Zda lze potrubí vyřadit z provozu a na jak dlouho
- Minimální, jmenovitý a maximální průtok
- Normální a maximální teplota média
- Zda požadovaným údajem je součet průtoku, průtok, nebo i teplo
- Zda je instalace trvalá, nebo průzkumná
- Požadovaný výstup a to, kdo ho bude číst
- Napájení dostupné v místě instalace
- Dostupný rovný úsek potrubí před a za měřením
- Množství, přístav určení a požadovaný termín dodání
