Czym jest przepływomierz ultradźwiękowy
Przepływomierz ultradźwiękowy mierzy przepływ na podstawie różnicy, jaką ruch cieczy wnosi w czas przelotu dźwięku wzdłuż rury. Dwa przetworniki wymieniają impulsy, a przyrząd porównuje czasy z i pod prąd; różnica jest proporcjonalna do średniej prędkości cieczy między nimi. Nic nie jest umieszczane w strumieniu, a w wersji zaciskowej nic nie jest wycinane w rurze, co czyni ten typ standardową odpowiedzią do pomiaru istniejącego rurociągu bez jego wyłączania.
Rodzina dzieli się według sposobu mocowania przetworników. Typy zaciskowe są mocowane na zewnętrznej stronie rury i nadają się do modernizacji, dużych istniejących rurociągów i zadań, których nie można przerywać. Typy do zabudowy przechodzą przez ściankę do przepływu i dają silniejszy sygnał na dużych średnicach i grubych ściankach. Trzeci układ wykorzystuje ten sam zestaw przetworników do pomiaru ciepła oraz przepływu, łącząc odczyt z różnicą temperatur w obwodzie, i tak ten typ jest stosowany do rozliczeń ciepła i chłodzenia.
Ta strona opisuje, co decyduje o tym, czy dany rurociąg może być w ogóle mierzony w ten sposób - materiał rury i ścianka, ośrodek i dostępny prosty odcinek - i jak ten typ odróżnia się od mokrego przepływomierza elektromagnetycznego, z którym jest tak często porównywany w zapytaniach.
Jak przepływomierz ultradźwiękowy dokonuje pomiaru
Pomiar opiera się na prostym fakcie: dźwięk podróżuje szybciej z przepływem niż pod prąd. Przetwornik wysyła impuls na ukos przez rurę, a przeciwległy przetwornik go odbiera; ta sama wymiana zachodzi następnie odwrotnie. Czasy przelotu różnią się o wielkość zależną od prędkości przepływu wzdłuż ścieżki, a znając długość ścieżki i geometrię rury, przyrząd przelicza tę różnicę na średnią prędkość, a następnie na natężenie objętościowe. Ponieważ porównanie odbywa się między dwoma pomparami wykonanymi przez tę samą rurę, wiele z tego, co rura i ośrodek robią z sygnałem, się znosi.
Wynika z tego, że przyrząd odczytuje wzdłuż całej ścieżki akustycznej, a nie w punkcie, więc jego dokładność zależy od tego, czy profil prędkości jest taki, dla którego został skonfigurowany. Stąd wymaganie prostego odcinka: instalacja w pobliżu kolana lub zaworu przedstawia profil, który nie pasuje do ścieżki, a błąd pojawia się jako przesunięcie, a nie jako szum.
Montaż zaciskowy dodaje drugą wrażliwość. Sygnał przechodzi przez ściankę rury dwukrotnie i zależy od sprzężenia między przetwornikiem a ścianką, więc materiał ścianki, jej grubość, stan zewnętrznej powierzchni i jakość sprzężenia są wszystkie częścią pomiaru. Rura, która nie przepuści ultradźwięków czysto, lub której grubość ścianki jest nieznana, nie może być mierzona od zewnątrz z pewnością - nie dlatego, że przyrząd jest zły, ale dlatego, że jej geometria jest nieznana. Przetworniki do zabudowy usuwają tę niepewność kosztem otwarcia rury.
Konfiguracje
Większość specyfikacji jest ustalana przez te decyzje, a nie przez klasę dokładności. Każda ogranicza następną, dlatego są rozstrzygane po kolei.
| Konfiguracja | Opcje do ustalenia | Co faktycznie rozstrzyga |
| Montaż przetworników | Zaciskowy na zewnętrznej stronie rury lub do zabudowy przez ściankę | Czy rurociąg musi być otwarty, czy można go mierzyć w miejscu. Zaciskowy nadaje się do modernizacji i dużych istniejących rurociągów; do zabudowy daje silniejszy sygnał na grubych ściankach i dużych średnicach, kosztem wyłączenia. |
| Forma hosta | Przyrządy ścienne, przenośne i panelowe w tym samym zakresie przetworników | Czy przyrząd jest stałym punktem rejestracji, czy narzędziem pomiarowym przenoszonym między punktami. Przenośny odpowiada na pytanie pomiarowe; jednostka ścienna prowadzi sumę. |
| Rozmiar przetwornika i zakres rur | Małe, średnie i duże przetworniki, każdy obejmuje zakres średnic | Dostępna ścieżka akustyczna, a więc siła sygnału. Przetwornik dobrany do małej rury nie sięgnie przez dużą. |
| Materiał rury i ścianka | Rury metalowe, plastikowe i wyłożone, różniące się tym, jak dobrze przenoszą sygnał | Czy rurę można w ogóle mierzyć od zewnątrz i jakie wartości wyściółki i grubości ścianki trzeba ustawić w przyrządzie. |
| Ośrodek i temperatura | Rodzina cieczy i zakres temperatur, w którym przetworniki są dopuszczone | Czy ośrodek jest kandydatem co do zasady i czy przetwornik pasujący do rury wytrzyma temperaturę. |
| Funkcja przepływu lub funkcja ciepła | Tylko przepływ albo przepływ połączony z różnicą temperatur do rozliczeń ciepła i chłodzenia | Czy zapytanie dotyczy objętości, czy energii. Funkcja ciepła wymaga dopasowanych czujników temperatury, które są osobną częścią systemu, a nie ustawieniem przyrządu. |
| Wyjście i komunikacja | Impuls, prąd, przekaźnik i wyjścia szeregowe, w tym Modbus | Czy sygnał jest zliczany, pokazywany jako szybkość, czy odczytywany przez system sterowania. |
| Zasilanie | Sieciowe lub niskiego napięcia stałego, zależnie od formy hosta | Czy zasilanie istnieje w punkcie instalacji i czy forma przenośna jest wybierana właśnie dlatego, że go nie wymaga. |
Jak wybrać przepływomierz ultradźwiękowy
| Czynnik | Dlaczego rozstrzyga o odpowiedzi | Jak ustalić to przed zapytaniem |
| Materiał rury i grubość ścianki | Ścieżka akustyczna przechodzi przez ściankę, więc nieznana ścianka to nieznana geometria i odczyt jest bezzasadny | Podać materiał, średnicę zewnętrzną i grubość ścianki oraz czy rura jest wyłożona. |
| Czy rurociąg może być otwarty | Decyduje między wersją zaciskową a do zabudowy i między pomiarem okresowym a stałą instalacją | Określić, czy wyłączenie jest możliwe i na jak długo. |
| Dostępny prosty odcinek | Przyrząd odczytuje profil prędkości wzdłuż ścieżki, więc zawirowania i asymetria stają się przesunięciem, a nie szumem | Prześlij szkic tego, co znajduje się bezpośrednio przed i za proponowanym punktem. |
| Ośrodek i temperatura | Razem z rozmiarem rury decydują, czy istnieje przetwornik, który zarówno pasuje, jak i wytrzymuje | Podać ciecz, jej normalną temperaturę i maksymalną oraz czy się zmienia. |
| Ciała stałe i pęcherzyki unoszone | Oba rozpraszają sygnał, więc mocno napowietrzony lub mocno obciążony strumień wykracza poza ten typ | Określić, czy ośrodek niesie ciała stałe, włókna lub wolny gaz. |
| Czy potrzebna jest suma, szybkość lub wartość ciepła | Decyduje o formie hosta, wyjściach i o tym, czy czujniki temperatury w ogóle należą do zapytania | Określić, do czego wartość będzie używana i czy jest zapisywana, czy tylko odczytywana. |
Jeśli którakolwiek z tych kwestii pozostaje otwarta, prześlij to, co jest znane. Wycenę można wystawić na podstawie opisu zadania i doprecyzować po uzupełnieniu luk.
Najbliższe alternatywy
To są typy, o które zazwyczaj chodzi w zapytaniu o przepływomierz ultradźwiękowy, i punkt, w którym wybór jest naprawdę rozstrzygany.
| Najbliższa alternatywa | Co ją odróżnia od przepływomierza ultradźwiękowego |
| Przepływomierze elektromagnetyczne | Siedzą mokre w rurociągu i mierzą ciecz bezpośrednio, więc wymagają ośrodka przewodzącego i rurociągu, który można otworzyć. W zamian ich odczyt nie zależy od stanu ścianki rury ani od sprzężenia akustycznego i utrzymują dokładność w zadaniach brudnych i ściernych, gdzie forma zaciskowa staje się niepewna. |
| Przepływomierze wirowe | Odpowiedź dla pary i gazu, których przepływomierz ultradźwiękowy nie mierzy. Korpus wirowy jest również obojętny na grubość ścianki i sprzężenie, ale siedzi w strumieniu i oczekuje czystego przepływu jednofazowego. |
| Przepływomierze turbinowe | Mechaniczne zliczanie obracającego się elementu, dokładne i niedrogie dla czystych cieczy o niskiej lepkości w małych średnicach. Muszą być zamontowane w rurociągu, a ciała stałe lub suchy bieg je uszkadzają. |
| Przepływomierze kanałów otwartych | Do przepływu z wolną powierzchnią, gdzie głębokość jest przeliczana na natężenie przez znaną strukturę. Rurociąg, który nie jest całkowicie wypełniony, nie może być mierzony przez przepływomierz ultradźwiękowy, więc to jest odpowiedź tam, gdzie nie ma rurociągu ciśnieniowego do zmierzenia. |
| Przepływomierze wyporowe | Zliczają dyskretne objętości przez ich uwięzienie, co nadaje się do lepkih produktów i dozowania. Ruchome części i spadek ciśnienia są tym, co je wyklucza z dużego rurociągu wodnego. |
| Rotametry | Lokalna indykacja bez zasilania, niedrogie na rurociągach purge i utility. Bez sumy, bez odczytu zdalnego i nieodpowiednie dla ośrodków nieprzezroczystych lub brudnych. |
Przepływomierz ultradźwiękowy i elektromagnetyczny to dwa typy kupowane do dużego istniejącego rurociągu wodnego; decydujące pytanie to zwykle, czy rurociąg może być otwarty, a nie który jest dokładniejszy.
Co powinna zawierać wycena
Pierwsza odpowiedź może być wyceną, a nie zestawem pytań, jeśli zapytanie zawiera te informacje. Jeśli wartość nie jest znana, wyślij opis zastosowania, a my potwierdzimy, co implikuje.
- Ośrodek i czy niesie ciała stałe, włókna lub wolny gaz
- Materiał rury, średnica zewnętrzna i grubość ścianki oraz czy rura jest wyłożona
- Czy rurociąg może być wyłączony z eksploatacji i na jak długo
- Przepływ minimalny, normalny i maksymalny
- Normalna i maksymalna temperatura ośrodka
- Czy wymagana wartość to suma przepływu, szybkość, czy również ciepło
- Czy instalacja jest stała, czy okresowa
- Wymagane wyjście i co je odczyta
- Zasilanie dostępne w punkcie montażu
- Dostępny prosty odcinek rury przed i za
- Ilość, port docelowy i wymagana data dostawy