گیره دستی-در جریان سنج اولتراسونیک عمدتاً از یک میزبان جریان سنج دستی، گیره-روی مبدلها، اجزای نصب و یک واحد پردازش سیگنال (رایانه جریان) تشکیل شده است. اصل کار آن به شرح زیر است: مبدل انرژی الکتریکی را به امواج صوتی تبدیل می کند و آنها را به سیال مورد اندازه گیری منتقل می کند. گیرنده سیگنال موج صوتی منعکس شده را می گیرد، که سپس توسط مدارهای الکترونیکی تقویت شده و به سیگنال الکتریکی مربوط به نرخ جریان تبدیل می شود. سپس این سیگنال برای نمایش داده ها و محاسبات تجمعی به نمایشگر و ابزار ادغام ارسال می شود، بنابراین تشخیص و اندازه گیری جریان کامل می شود. عواملی مانند-محیط نصب در محل، مواد لوله و مواد پوشش، پارامترهای لوله، نصب و موقعیت یابی مبدل، و تداخل خارجی همگی می توانند بر دقت اندازه گیری این فلومتر تأثیر بگذارند.
تأثیر محیط نصب بر روی گیره دستی-در جریان سنج التراسونیک
1.1 بخش لوله مستقیم بالادست و پایین دست
در طول نصب و استفاده در سایت، اندازهگیری اغلب تحت تأثیر ناتوانی در یافتن مکانی است که شرایط را برآورده میکند. با در نظر گرفتن یک لوله فولادی DN300، اگر طول مقطع استاندارد لوله مستقیم 10 برابر قطر لوله (بالا دست) و 5 برابر قطر لوله (پایین دست) باشد، گیره{5}}در جریان سنج اولتراسونیک با یک جریان سنج الکترومغناطیسی نصب شده در محل استاندارد در موقعیت های مختلف مقایسه می شود.
نتایج نشان می دهد که ناکافی بودن مقاطع مستقیم لوله منجر به خطاهای اندازه گیری قابل توجهی می شود. هنگامی که بخش لوله مستقیم بالادست کافی نیست، مانند زمانی که بعد از زانویی یا شیر نصب می شود، معمولاً خطای مثبت را نشان می دهد و مقدار خطا نسبتاً بزرگ است.
گیره دستی-در جریان سنج اولتراسونیک یک جریان سنج از نوع سرعت- است. هرچه پایداری سیال بیشتر باشد، میانگین سرعت جریان اندازهگیری شده به مقدار واقعی نزدیکتر است. بنابراین، اگر شرایط اجازه دهد، بخش لوله مستقیم بالادست و پایین دست باید تا حد امکان طولانی باشد.
1.2 سرعت جریان سیال
سرعت جریان سیال در لوله یک عامل کلیدی است که بر دقت اندازه گیری تأثیر می گذارد. آزمایش ها نشان می دهد که وقتی عدد رینولدز لوله از 2320 تجاوز می کند، سیال در حالت آشفته است. زیر 2320، جریان آرام است. صنعت اندازه گیری معمولاً از 0.3 متر بر ثانیه به عنوان نقطه تقسیم بین سرعت جریان بالا و پایین استفاده می کند. توصیه می شود که دبی سنج در سرعت جریان بالای 0.3 متر بر ثانیه کار کند. کمتر از این مقدار، دقت فلومتر را نمی توان تضمین کرد.
2. تأثیر پارامترهای لوله بر روی گیره دستی-در جریان سنج التراسونیک
2.1 تنظیمات پارامتر
تحت شرایط لوله ثابت، پارامترهای قطر لوله ورودی را تنظیم کنید. خطای ورودی قطر لوله با خطای نتیجه اندازه گیری نسبت مستقیم دارد. هنگامی که ضخامت واقعی دیواره لوله 12 میلی متر است، تغییر پارامتر ورودی ضخامت دیواره لوله نشان می دهد که خطای ورودی ضخامت دیواره لوله نیز مستقیماً با خطای نتیجه اندازه گیری متناسب است.
2.2 مواد لوله و پوشش
اگر پارامترهای متریال یا پوشش لوله به اشتباه وارد شود، منجر به انحراف در محاسبه فاصله نصب مبدل می شود که به نوبه خود باعث ایجاد خطا در زاویه برخورد امواج صوتی، کاهش دقت اندازه گیری و در موارد شدید، حتی جلوگیری از دریافت سیگنال می شود. آزمایشها نشان میدهند که تأثیر اصلی پوشش لوله در اندازهگیری، تغییر در قطر جریان واقعی است. وجود آستر باعث کاهش سطح مقطع موثر لوله می شود و در نتیجه مقدار نرخ جریان محاسبه شده از سرعت جریان کاهش می یابد. بنابراین در حین اندازه گیری باید ضخامت آستر را در نظر گرفت. تأثیر مواد لوله و پوشش روی اندازه گیری از تفاوت در سرعت انتشار موج صوتی در رسانه های مختلف ناشی می شود. اگر سرعت صدای واقعی ماده بیشتر از سرعت صدای تنظیم شده باشد، نتیجه اندازه گیری کوچکتر خواهد بود. برعکس، بزرگتر خواهد بود.
تأثیر نصب و تعیین موقعیت مبدل بر روی گیره دستی-در جریان سنج های اولتراسونیک
با توجه به روشهای مختلف نصب مبدل، میتوان آنها را به روش Z-و روش V{1}}تقسیم کرد. تمرین نشان میدهد که بدون تأثیر بر دریافت سیگنال، دقت اندازهگیری روش-V از روش Z{4}} برتر است. این به این دلیل است که نصب روش V{6}} موقعیت دقیق مبدل را تسهیل میکند، بنابراین خطای اندازهگیری آن عمدتاً از ویژگیهای سیال و پارامترهای لوله ناشی میشود. اگرچه روش Z{8}} سیگنال موج صوتی قوی تری دارد، مکان یابی مبدل دشوارتر است. هنگامی که توزیع مایع ناهموار است و بخش لوله مستقیم در انتهای جلوی دستگاه کوتاه است، میتوان از یک جریان سنج اولتراسونیک چند کاناله برای آزمایش چند نقطهای برای غلبه بر خطاهای ناشی از ناپایداری سیال استفاده کرد.
3.1 فاصله نصب
خطای نصب مبدل فلومتر اولتراسونیک به طور قابل توجهی بر نتایج اندازه گیری تأثیر می گذارد و باید دقیقاً مطابق با ابعاد مشخص شده نصب شود. برای مثال، با استفاده از روش V{1}}برای نصب مبدلها در خط لوله DN300mm، رابطه بین انحراف فاصله و خطای اندازهگیری با تغییر فاصله نصب مبدل آزمایش شد.
بنابراین، انحراف در فاصله نصب مبدل تأثیر قابل توجهی بر خطای اندازه گیری دارد، بنابراین انحراف باید در کمترین محدوده ممکن کنترل شود.
