این راهنما بر روی آن تصمیمات مهندسی تمرکز دارد: چگونه فناوری کار می کند، چگونه می توان قضاوت کرد که آیا با یک برنامه کاربردی مطابقت دارد یا خیر، چگونه آن را به درستی نصب کنیم، چه چیزی بر کیفیت اندازه گیری تأثیر می گذارد، و اینکه چه زمانی نوع متر دیگر انتخاب بهتری است.
گیره-در جریان سنج التراسونیک چگونه کار می کند؟
اکثر گیره‌های صنعتی-روی سیستم‌ها از اندازه‌گیری زمان انتقال{1}}استفاده می‌کنند. دو مبدل پالس های اولتراسونیک را از طریق دیواره لوله و سیال ارسال می کنند. پالسی که با جریان حرکت می کند کمی زودتر از پالسی که خلاف آن حرکت می کند می رسد. فرستنده از آن گذر{5}}تفاوت زمانی، همراه با مسیر صوتی و هندسه لوله، برای محاسبه سرعت جریان و جریان حجمی استفاده می‌کند. Endress+Hauser توضیح مفیدی در مورد آن ارائه می دهداصول اندازه گیری اولتراسونیک, از جمله زمان حمل و نقل{0}}و روش‌های داپلر.
زمان حمل و نقل{0}}و داپلر نباید قابل تعویض باشند. زمان‌سنج گذر{2}}به یک مسیر صوتی قابل استفاده در سیال نیاز دارد، در حالی که یک متر داپلر به بازتاب ذرات متحرک یا حباب‌های گاز متکی است. برای مقایسه عمیق تر، نگاه کنیدگذر{0}}زمان در برابر جریان سنج اولتراسونیک داپلرو عملیالزامات فلومتر داپلر.
آیا گیره-در اندازه گیری روی لوله شما کار می کند؟
قبل از انتخاب مدل، برنامه را نمایش دهید. هنگامی که لوله پر است، ساختار لوله مشخص است، سیال می تواند سیگنال اولتراسونیک قابل استفاده را منتقل کند، و لوله در دسترس کافی برای نصب صحیح حسگر وجود دارد، یک گیره{1}}روی متر یک نامزد قوی است. این ارزش به ویژه زمانی مشخص می شود که یک اتصال فرآیند به زمان خاموش شدن، خطر نشت یا کار لوله کشی گران قیمت اضافه کند. امرسون این رویکرد غیر مزاحم-را در آن توصیف می‌کندگیره-در نمونه کارها دبی سنج اولتراسونیک.
- وضعیت لوله:مواد، قطر خارجی، ضخامت دیوار، آستر و وضعیت پوشش را تأیید کنید.
- وضعیت مایع:مایع، دما، حباب‌ها یا جامدات مورد انتظار و پر ماندن لوله را تأیید کنید.
- شرایط جریان:محدوده سرعت مورد انتظار، جهت جریان و اختلالات نزدیک را بررسی کنید.
- هدف اندازه گیری:تصمیم بگیرید که آیا کنتور برای نشان دادن، عیب یابی، کنترل، نظارت بر انرژی یا تأیید است.
- دسترسی نصب:اطمینان حاصل کنید که فضایی برای آماده سازی سطح لوله، قرار دادن مبدل ها و کابل های مسیر وجود دارد.
اگر چند مورد از آن موارد ناشناخته هستند، قبل از انتخاب سخت افزار، داده های برنامه را جمع آوری کنید. جزئیات بیشترگیره-در راهنمای انتخاب جریان سنج اولتراسونیکمی تواند به ساختار آن فرآیند کمک کند.
نحوه نصب گیره-روی فلومتر التراسونیک
1. به جای حدس زدن، داده های لوله را تأیید کنید
قطر خارجی لوله واقعی، ضخامت دیوار، مواد و داده های آستر مورد نیاز فرستنده را وارد کنید. اندازه اسمی لوله همیشه با قطر خارجی واقعی یکسان نیست و ضخامت اسمی دیوار ممکن است با لوله های قدیمی یا خورده متفاوت باشد. اگر ضخامت دیوار نامشخص است و اندازه گیری مهم است، آن را از سوابق لوله کشی قابل اعتماد یا اندازه گیری ضخامت مناسب به جای وارد کردن یک تخمین راحت تأیید کنید.
2. بهترین مکان اندازه گیری موجود را انتخاب کنید
از قرار دادن حسگرها بلافاصله در کنار دریچه‌های کنترل، پمپ‌ها، زانویی‌های متعدد یا سایر اختلالات در صورت وجود مکان بهتر اجتناب کنید. برای هر گیره-روی متر، قانون جهانی برای اجرای مستقیم-وجود ندارد. الزامات سازنده باید بر نصب نهایی حاکم باشد. برای مثال، Endress+Hauser بیان می‌کند که یک گیره جریان-روی طراحی می‌تواند عملکرد مشخص شده خود را با یک ورودی 2 × DN تحت شرایط تعریف‌شده حفظ کند، زیرا از تصحیح نمایه جریان- استفاده می‌کند. این یک قابلیت محصول است، نه یک قانون کلی برای همه مترها. سازنده را ببینیدمشخصات Prosonic Flow W 400.
3. سطح لوله را آماده کنید
زنگ زدگی سست، رسوب، کثیفی یا پوشش ناپایداری را که از تماس مداوم صوتی جلوگیری می کند را بردارید. مواد کوپلینگ یا پد مشخص شده برای سیستم مبدل را اعمال کنید. تنظیم بهره الکترونیکی قوی جفت مکانیکی ضعیف را جبران نمی کند.
4. از ترتیب صحیح V، Z یا W استفاده کنید
ترتیبات V، Z و W مسیرهای اولتراسونیک متفاوتی را ایجاد می کنند. پیکربندی صحیح به لوله، فرکانس سنسور، تضعیف و طراحی متر بستگی دارد. بازتاب بیشتر به طور خودکار بهتر نیست. محاسبه فرستنده یا دستورالعمل های سازنده را دنبال کنید. اینراهنمای روش Z{0}}در مقابل روش V-زمینه نصب اضافی را فراهم می کند.
5. فاصله و تراز را با دقت تنظیم کنید
فرستنده معمولاً فاصله سنسور را از داده های لوله و سیال محاسبه می کند. از نقطه مرجع مشخص شده برای مبدل و ریل نصب اندازه گیری کنید، نه از یک لبه دلخواه. هر دو سنسور را در راستای مسیر صوتی مورد نظر قرار دهید و آنها را ایمن کنید تا لرزش نتواند موقعیت را تغییر دهد. برای دنباله نصب کاملتر، راهنمای نصب را ببینیدنصب دبی سنج التراسونیک دیواری-.
6. قبل از اعتماد به شماره، عیب یابی را بررسی کنید
پس از نصب، مقادیر تشخیصی موجود در متر را بررسی کنید: کیفیت سیگنال، بهره، اطلاعات زمان حمل و نقل و هر گونه نشانگر وضعیت نصب{1}}. از یک آستانه قدرت جهانی{3}}در بین برندها استفاده نکنید. درعوض، قرائت را با محدوده قابل قبول سازنده مقایسه کنید و بررسی کنید که آیا عیب یابی در حین انجام فرآیند ثابت می ماند یا خیر. یک مقدار جریان پایدار با داده‌های پیکربندی ضعیف همچنان ممکن است اشتباه باشد.
در واقع چه چیزی دقت گیره-در جریان سنج را تعیین می‌کند؟
دقت یک ویژگی واحد مبدل نیست. بستگی به مشخصات متر و شرایط نصب شده دارد. بنابراین دقت منتشر شده باید از آن جدا شودتکرارپذیریو ازعدم قطعیت اندازه گیری کامل. اگر ابعاد لوله، پروفیل جریان یا تنظیم سنسور اشتباه باشد، ممکن است یک متر به دقت تکرار شود و همچنان یک نتیجه مغرضانه داشته باشد.
متغیرهای میدان اصلی عبارتند از ابعاد لوله، مواد لوله و لاینر، جفت صوتی، موقعیت مبدل، وضعیت سیال، مشخصات جریان و سرعت عملیات واقعی. اگر دقت در برنامه مهم است، سایت را بررسی کنیددقت جریان سنج اولتراسونیکراهنمایی به جای اعمال درصد عمومی برای هر نصب.
کالیبراسیون و تأیید میدانی نیز وظایف متفاوتی هستند. کالیبراسیون یک متر را با یک مرجع قابل ردیابی تحت شرایط تعریف شده مقایسه می کند. راستی‌آزمایی میدانی بررسی می‌کند که آیا اندازه‌گیری نصب شده در فرآیند واقعی خود معتبر باقی می‌ماند. NISTخدمات کالیبراسیون جریان مایعنشان می دهد که چرا عدم قطعیت نه تنها استاندارد مرجع بلکه تکرارپذیری متر و ابزار دقیق مرتبط را نیز شامل می شود. برای برنامه ریزی کاربردی سایت، بررسی کنیدنحوه کالیبره کردن دبی سنج.
چه زمانی باید گیره-در اندازه گیری را رد کنید؟
گیره-روی تنها به این دلیل که از بریدن لوله جلوگیری می‌کند، پاسخ درستی نیست. هنگامی که لوله نمی تواند پر بماند، ساختار لوله ناشناخته است یا از نظر صوتی دشوار است، پوشش ضعیف به هم چسبیده است، خوردگی شدید یا رسوبات مانع از سیگنال پایدار می شود، محل نصب قابل استفاده وجود ندارد، یا عدم قطعیت اندازه گیری مورد نیاز تحت شرایط نصب واقعی نمی تواند نشان داده شود، در فناوری تجدید نظر کنید.
همچنین زمانی که یک بخش اندازه گیری خطی دائمی راه حل کنترل شده تری برای هدف اندازه گیری ارائه می دهد، مجدداً آن را در نظر بگیرید. مبادلات-در مورد بحث قرار گرفته استگیره-روی کنتورهای جریان اولتراسونیک درون خطی.
گیره قابل حمل یا ثابت-روی متر؟
a را انتخاب کنیدفلومتر اولتراسونیک قابل حملبرای بررسی، راه اندازی، بررسی پمپ، نظارت موقت یا اندازه گیری مقایسه در چندین مکان. زمانی که سیگنال باید برای نشان دادن پیوسته، کل کردن، کنترل یا اتصال به PLC یا DCS در دسترس باشد، یک سیستم ثابت را انتخاب کنید.
اصل اندازه گیری ممکن است مشابه باشد، اما معیارهای خرید متفاوت است. یک واحد قابل حمل تاکید بیشتری بر عمر باتری، ثبت داده ها، برد مبدل و راه اندازی سریع دارد. یک سیستم دائمی نیازمند توجه بیشتر به توان، خروجی‌ها، ارتباطات، رتبه‌بندی محوطه، تأیید{2}}منطقه خطرناک و پایداری نصب بلندمدت-است.
گیره-روی جریان سنج التراسونیک یا الکترومغناطیسی؟
برای مایعات رسانا، یک متر الکترومغناطیسی ممکن است انتخاب قوی تری باشد، زمانی که یک نصب خطی دائمی قابل قبول باشد و یک لوله اندازه گیری تعریف شده ترجیح داده شود. گیره{1}در اندازه گیری اولتراسونیک زمانی جذاب تر می شود که وقفه در فرآیند یا تغییر لوله محدودیت اصلی باشد. هیچ یک از این دو فناوری در سطح جهانی دقیق تر نیستند.
برای تصمیم گیری دقیق، مقایسه کنیدجریان سنج اولتراسونیک در مقابل الکترومغناطیسیو موجود را بررسی کنیدجریان سنج الکترومغناطیسیاگر مایع رسانا باشد و نصب درون خطی عملی باشد.
چه چیزی باعث افزایش هزینه می شود؟
قیمت به بیش از قطر لوله بستگی دارد. محرک‌های هزینه مهم عبارتند از پیکربندی قابل حمل در مقابل پیکربندی ثابت، سرویس مایع در مقابل گاز، نوع مبدل و محدوده دما، تعداد کانال‌ها، ثبت داده‌ها، ارتباطات، گواهی‌نامه-منطقه خطرناک و سخت‌افزار نصب. هزینه نصب شده همچنین شامل دسترسی، آماده سازی سطح، راه اندازی و هرگونه کار تأیید می شود. سایتراهنمای هزینه فلومتر اولتراسونیکنقطه شروع بهتری نسبت به در نظر گرفتن همه گیره‌ها{0}}روی سیستم‌ها به عنوان یک دسته قیمت است.
یک مثال انتخاب عملی
یک خط آب سرد- فرضی را در نظر بگیرید که نمی‌توان آن را تعطیل کرد. مواد لوله و ضخامت دیواره مشخص است، خط پر باقی می‌ماند، مایع نسبتاً تمیز است و هدف، آزمایش عملکرد موقت پمپ به‌جای انتقال موقت است. حمل و نقل قابل حمل-گیره زمان-روی متر اولین گزینه منطقی است. تصمیم بعدی برند نیست. این است که آیا لوله مستقیم موجود، محدوده سنسور و تشخیصی از اندازه گیری معتبر در سرعت جریان مورد انتظار پشتیبانی می کند یا خیر.
اگر همان لوله در عوض حاوی مواد جامد معلق سنگین باشد، دارای آستر شل ناشناخته باشد یا به عدم قطعیت اندازه گیری بسیار پایین برای یک معامله تجاری نیاز داشته باشد، روند انتخاب تغییر می کند. این رشته کلیدی است: ابتدا از بین شرایط کاربرد انتخاب کنید، سپس ساز را مطابقت دهید.
سوالات متداول
س: آیا گیره-روی سنج التراسونیک باعث افت فشار می شود؟
پاسخ: مبدل های خارجی مانعی در داخل لوله ایجاد نمی کنند، بنابراین افت فشار مرتبط با محدودیت نفوذی را ایجاد نمی کنند.
س: آیا لوله باید پر باشد؟
پاسخ: برای -گیره مایع لوله بسته- در اندازه‌گیری، معمولاً به یک لوله پر نیاز است. لوله های نیمه پر شده نیاز به فناوری دارند که به طور خاص برای آن شرایط طراحی شده است.
س: آیا یک گیره-روی متر می تواند مایعات کثیف را اندازه گیری کند؟
ج: گاهی. نتیجه به مقدار و ماهیت گاز یا جامدات، مسیر صوتی و روش اندازه گیری بستگی دارد. فرض نکنید که همه مایعات کثیف به داپلر نیاز دارند یا تمام زمان‌سنج‌های ترانزیت{2}}از کار می‌افتند.
س: چگونه می توانم خواندن را پس از نصب تأیید کنم؟
A: با تشخیص و پیکربندی متر شروع کنید، سپس نتیجه را با یک مرجع مستقل که برای برنامه مناسب است مقایسه کنید. بسته به محل، ممکن است یک متر کالیبره شده دیگر، یک آزمایش کنترل شده، یک تعادل فرآیند یا یک اندازه گیری تکراری در مکان بهتر باشد. تأیید باید اندازه گیری نصب شده را آزمایش کند، نه اینکه صرفاً ثابت بودن صفحه نمایش را تأیید کند.
س: چه اطلاعاتی را باید برای تامین کننده ارسال کنم؟
A: سیال، مواد لوله، قطر خارجی، ضخامت دیوار، آستر، دما، محدوده جریان مورد انتظار، حداقل و حداکثر سرعت در صورت شناخته شدن، محیط نصب، دقت مورد نیاز، خروجی ها، منبع تغذیه و قابل حمل یا دائمی بودن اندازه گیری را ارائه دهید. سپس می‌توانید آن برنامه را با یک گیره مناسب-در جریان سنج اولتراسونیک به جای انتخاب تنها از مشخصات سرفصل مقایسه کنید.
چک لیست انتخاب نهایی
- آیا لوله در حین اندازه گیری پر است؟
- آیا مواد لوله، قطر خارجی و ضخامت دیواره مشخص است؟
- آیا آستر یا روکش درک شده است؟
- آیا مایع با روش اولتراسونیک انتخاب شده سازگار است؟
- آیا جریان مورد انتظار در محدوده متر و مبدل است؟
- آیا مکان مناسبی به دور از اختلالات عمده جریان وجود دارد؟
- آیا می توان مبدل ها را به درستی نصب و تراز کرد؟
- برنامه واقعاً به چه عدم قطعیت یا تکرارپذیری نیاز دارد؟
- خواندن نصب شده چگونه تأیید می شود؟
- آیا یک متر خطی یا الکترومغناطیسی مشکل اندازه گیری را با اطمینان بیشتری حل می کند؟
یک گیره-روی فلومتر اولتراسونیک می‌تواند روشی مؤثر برای اضافه کردن اندازه‌گیری جریان بدون تغییر خط فرآیند باشد، اما راحتی نصب نباید جایگزین قضاوت مهندسی شود. با لوله، سیال، شرایط جریان و هدف اندازه گیری شروع کنید. اگر این ورودی‌ها از یک مسیر صوتی پایدار و کیفیت اندازه‌گیری مورد نیاز پشتیبانی می‌کنند، گیره-روی فناوری می‌تواند یک راه‌حل عملی باشد. اگر این کار را نکردند، انتخاب زودتر یک متر دیگر معمولا بهتر از تلاش برای عیب یابی یک برنامه نامناسب پس از نصب است.
