หลักการของเทคโนโลยีการวัดการไหลด้วยคลื่นอัลตราโซนิกแบบไม่รบกวน-

การวัดแบบไม่รุกราน-คืออะไร

"ไม่-ล่วงล้ำ" หมายถึงปรัชญาการออกแบบขั้นพื้นฐาน: เซ็นเซอร์ตรวจวัดจะอยู่ภายนอกท่อโดยสมบูรณ์ โดยจะไม่เจาะผนังท่อหรือสัมผัสกับตัวกลางที่ไหล สิ่งนี้แตกต่างอย่างมากกับมิเตอร์วัดการไหลแบบเดิมๆ ที่ต้องมีการตัดท่อ ติดตั้งหน้าแปลน หรือวางเซ็นเซอร์โดยตรงในเส้นทางการไหล

มิเตอร์วัดการไหลแบบอัลตราโซนิกที่ไม่รบกวน-ใช้ทรานสดิวเซอร์ที่ติดตั้งบนพื้นผิวท่อภายนอกโดยใช้แคลมป์-บนฟิกซ์เจอร์ ทรานสดิวเซอร์เหล่านี้ส่งและรับสัญญาณอัลตราโซนิกที่ผ่านผนังท่อ ผ่านของไหลที่ไหล และย้อนกลับผ่านผนังท่อฝั่งตรงข้าม- ทั้งหมดนี้โดยไม่กระทบต่อความสมบูรณ์ของโครงสร้างหรือความสะอาดของระบบท่อ

ในหลายอุตสาหกรรม แนวคิดของท่อหนีบนี้-ทั้งภายนอกและภายใน--ยังได้รับการอธิบายโดยใช้คำต่างๆ เช่นเครื่องวัดอัตราการไหลอัลตราโซนิกแบบไม่รุกราน, a เครื่องวัดอัตราการไหลอัลตราโซนิกแบบไม่สัมผัสหรือเครื่องวัดอัตราการไหลล้ำเสียงภายนอก-โดยเน้นย้ำว่าเซ็นเซอร์ยังคงอยู่นอกท่อและไม่สัมผัสตัวกลาง

หลักการวัดหลัก

เครื่องวัดอัตราการไหลอัลตราโซนิกแบบไม่รบกวน-ทำงานบนหลักการทางกายภาพที่แตกต่างกันสองประการ ซึ่งแต่ละหลักการเหมาะสมกับข้อกำหนดการใช้งานที่แตกต่างกัน:

การขนส่ง-การวัดเวลา (เวลา-ของ-วิธีการบิน)

ที่หลักการขนส่ง-เวลาใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติพื้นฐานของการแพร่กระจายของเสียง: คลื่นอัลตราโซนิกจะเดินทางเร็วขึ้นเมื่อเคลื่อนที่ตามทิศทางการไหล และช้าลงเมื่อเคลื่อนที่สวนทางกับมัน

ข้อดีทางเทคโนโลยี:

ความแม่นยำ:ได้รับความแม่นยำ ±0.5% (โมเดลระดับสูง-ถึง ±0.2%)

ช่วงความเร็วกว้าง:วัดตั้งแต่ 0.01 ถึง 12 ม./วินาที

ความเป็นอิสระของของไหล:ไม่ได้รับผลกระทบจากความหนาแน่น ความหนืด การนำไฟฟ้า หรือการแปรผันของอุณหภูมิ

ความสามารถแบบสองทิศทาง:ตรวจจับและวัดการไหลย้อนกลับโดยอัตโนมัติ

ข้อกำหนดการสมัคร:

ความสะอาดของของไหล:อนุภาคแขวนลอยต้องคงอยู่ต่ำกว่า 50 มก./ลิตร

ปริมาณฟองก๊าซ:ต้องไม่เกิน 2% โดยปริมาตร

สภาพท่อ:ต้องเติมของเหลวให้เต็ม

ความชัดเจนของสัญญาณ:ต้องใช้เส้นทางเสียงที่ค่อนข้างสะอาดสำหรับการส่งสัญญาณ

การวัดผลดอปเปลอร์

หลักการดอปเปลอร์ใช้ประโยชน์จากการเปลี่ยนแปลงความถี่ที่เกิดขึ้นเมื่อคลื่นอัลตราโซนิคสะท้อนอนุภาคหรือฟองอากาศที่เคลื่อนที่ภายในของเหลว

ข้อดีทางเทคโนโลยี:

ความทนทานต่ออนุภาค:ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับของเหลวที่มีสารแขวนลอยหรือฟองอากาศ

ภูมิคุ้มกันฟอง: High gas content (>2%) ไม่ทำให้การวัดลดลง

ประสิทธิภาพต้นทุน:โดยทั่วไปจะมีราคาถูกกว่าระบบเวลาขนส่ง-

การดำเนินงานที่แข็งแกร่ง:ทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมที่ท้าทาย

ข้อกำหนดการสมัคร:

ความเข้มข้นของอนุภาคขั้นต่ำ:ต้องมีอนุภาคหรือฟองอากาศที่มีขนาดใหญ่กว่า 100 ไมครอนอย่างน้อย 100 ppm

ไม่เหมาะสำหรับของเหลวบริสุทธิ์พิเศษ-:น้ำกลั่น คอนเดนเสท หรือของเหลวเกรดยา-ขาดตัวสะท้อนแสงที่เพียงพอ

ข้อจำกัดด้านความแม่นยำ:โดยทั่วไป ±1-2% เทียบกับ ±0.5% สำหรับระบบเวลาขนส่ง

ข้อดีหลักของเครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิคแบบไม่รบกวน-

ความสะดวกสบายในการติดตั้ง

ข้อได้เปรียบที่ทันท่วงทีและน่าสนใจที่สุดของแคลมป์-บนมิเตอร์วัดการไหลแบบอัลตราโซนิกเป็นกระบวนการติดตั้งที่เรียบง่ายอย่างน่าทึ่ง เนื่องจากเซ็นเซอร์อยู่นอกท่อกเครื่องวัดอัตราการไหลอัลตราโซนิกแบบไม่สัมผัสแนวทางนี้สามารถนำไปใช้ได้โดยไม่ต้องปิดเครื่อง ระบายน้ำ หรือตัดท่อ

กระบวนการติดตั้งแบบอินไลน์แบบดั้งเดิม:

ปิดการดำเนินงานและระบายน้ำในท่อ

ขุดพื้นที่ทำงานให้เพียงพอ (อาจต้องใช้เครนเข้าถึง)

ตัดท่อเพื่อสร้างจุดติดตั้ง

หน้าแปลนเชื่อมหรือการเชื่อมต่อแบบเกลียว

ยกและวางตำแหน่งตัวมิเตอร์วัดการไหล

ทดสอบแรงดันและเช็ครอยรั่วให้เสร็จสิ้น

คืนค่าการดำเนินการ

แคลมป์-ในกระบวนการติดตั้งอัลตราโซนิก:

ทำความสะอาดพื้นผิวท่อภายนอก

ทาเจลข้อต่ออะคูสติก

ติดแคลมป์ทรานสดิวเซอร์เข้ากับท่อ

เชื่อมต่อสายไฟและพารามิเตอร์อินพุต

ตรวจสอบคุณภาพสัญญาณและเริ่มการวัด

แคลมป์-ตามข้อกำหนดวิธีการ:

การสัมผัสท่อน้อยที่สุด (เพียงพื้นที่ติดตั้งเซ็นเซอร์)

รองรับพื้นที่จำกัด (สามารถทำงานได้ในระยะ 0.5 เมตร)

ไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์หนัก

เป็นมิตรกับท่อใต้ดินและเหนือศีรษะ

พื้นที่การติดตั้งขนาดกะทัดรัดนี้มีคุณค่าอย่างยิ่งใน:

• โครงสร้างพื้นฐานในเมืองที่แออัด
• การปรับปรุงการใช้งานในสิ่งอำนวยความสะดวกที่มีอยู่
• การใช้งานสาธารณูปโภคใต้ดิน
• ชานชาลานอกชายฝั่งที่มีพื้นที่ดาดฟ้าจำกัด

ผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจที่ครอบคลุม

ประหยัดต้นทุนโดยตรง: ลดต้นทุนการติดตั้ง 40-75%

ข้อได้เปรียบทางเศรษฐกิจมีมากกว่าความสะดวกในการติดตั้ง ในสถานการณ์การติดตั้งเพิ่มเติมและการบำรุงรักษาหลายๆ ครั้งเครื่องวัดอัตราการไหลล้ำเสียงภายนอกสามารถลดความซับซ้อนในการติดตั้งและต้นทุนการหยุดทำงานที่เกี่ยวข้องได้ เนื่องจากช่วยหลีกเลี่ยงขั้นตอนการเจาะท่อ การเชื่อม และ{0}}การรับรองอีกครั้ง

ประสิทธิภาพทางเทคนิค

ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว

เครื่องจักรที่น่าเชื่อถือที่สุดคือเครื่องที่ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว แคลมป์-บนมิเตอร์วัดการไหลแบบอัลตราโซนิคเป็นตัวอย่างของหลักการนี้

การเปรียบเทียบเวลาเฉลี่ยระหว่างความล้มเหลว (MTBF)

แคลมป์-บนมิเตอร์อัลตราโซนิกมีอายุการใช้งานยาวนานกว่ามิเตอร์วัดอัตราการไหลเชิงกล 5-10 เท่า โดยมีโหมดความล้มเหลวน้อยกว่าอย่างเห็นได้ชัด

ความแม่นยำและการทำซ้ำที่ยอดเยี่ยม

มิเตอร์วัดอัตราการไหลล้ำสมัย-ที่ไม่ก้าวก่ายให้ประสิทธิภาพการวัดที่เทียบเคียงหรือเหนือกว่าการออกแบบอินไลน์แบบดั้งเดิม

พื้นที่ใช้งาน

เคมีภัณฑ์/การผลิต

ระบบน้ำเคมี ปิโตรเคมี และระบบน้ำอุตสาหกรรมทั่วไป: การวัดน้ำหมุนเวียน น้ำที่ใช้ในกระบวนการผลิต สารละลาย ฯลฯ แบบออนไลน์

การวัดการไหลของตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อน (ความเข้ากันได้ของวัสดุเป็นเรื่องยาก) หรือการใช้งานด้านสุขอนามัย/ความสะอาด (ซึ่งการเปิดท่ออาจทำให้เกิดการปนเปื้อน) แคลมป์-บนมิเตอร์อัลตราโซนิกมีข้อได้เปรียบที่ชัดเจน เนื่องจากไม่มีการสัมผัสกับตัวกลาง-เหตุผลหนึ่งที่มักเรียกกันว่าไม่รุกรานเครื่องวัดอัตราการไหลล้ำเสียงสารละลายในท่อที่มีความสำคัญต่อการกัดกร่อน-หรือละเอียดอ่อนหรือถูกสุขลักษณะ-

อุตสาหกรรมน้ำมัน ก๊าซ และพลังงาน (สำหรับการตรวจสอบกระบวนการ / การตรวจสอบการบำรุงรักษาเป็นหลัก)

ท่อส่งของเหลวภายในสถานีหรือสิ่งอำนวยความสะดวก การวัดชั่วคราวระหว่างการบำรุงรักษา การตรวจสอบสภาพการทำงาน การตรวจจับการรั่วไหล และการแก้ไขปัญหาสภาพที่ผิดปกติ

โซลูชันบางอย่างยังครอบคลุมถึงก๊าซ/ไอน้ำและข้อกำหนดการตรวจวัดอื่นๆ ที่ไม่{0}}ล่วงล้ำ โดยขึ้นอยู่กับรุ่นของมิเตอร์และสภาพการทำงาน

การคุ้มครองน้ำและสิ่งแวดล้อมของเทศบาล

การส่งและการจ่ายน้ำดิบและน้ำดื่ม พื้นที่มิเตอร์แบบเขต (DMA) และการตรวจสอบการไหลของท่อส่งของสถานีสูบน้ำ

โรงบำบัดน้ำเสีย: ท่อส่งน้ำที่ไหลเข้าและน้ำทิ้ง ท่อที่เกี่ยวข้องกับการไหลกลับ/ตะกอน- และการบัญชีการไหลในส่วนกระบวนการ

การตรวจจับการรั่วไหล / การตรวจสอบการไหลที่ผิดปกติ และการตรวจสอบการทำงานและการบำรุงรักษา (การติดตั้งโดยไม่ต้องตัดท่อ)

การวัดชั่วคราว การตรวจสอบสินค้าคงคลัง และ "การตรวจสอบมิเตอร์"

การทดสอบการไหลชั่วคราว การปรับสมดุลและการทดสอบระบบ และการตรวจสอบความถูกต้องของเครื่องมือที่มีอยู่

แคลมป์แบบพกพา-กับมิเตอร์อัลตราโซนิกมักใช้สำหรับ-การทดสอบและตรวจสอบในระยะสั้น

ประเด็นสำคัญในการติดตั้ง

การยืนยันการติดตั้ง: พิจารณาว่าการใช้งานนี้เหมาะสำหรับการวัดการไหลด้วยคลื่นอัลตราโซนิกที่ไม่{0}}ล่วงล้ำหรือไม่

ไปป์ไลน์ต้องเต็มโดยสมบูรณ์ (ไปป์ที่ไม่เต็ม-จะทำให้เกิดข้อผิดพลาดร้ายแรงหรือความไม่เสถียร)

การไหลขึ้นในแนวตั้งมักจะทำให้ท่อเต็มได้ง่ายกว่า สำหรับการไหลลงทางดิ่ง ต้องมีแรงดันต้านที่เพียงพอเพื่อรักษาท่อให้เต็ม

สื่อควรเป็นแบบเฟสเดียว- โดยมีฟองอากาศน้อยและมีปริมาณของแข็งต่ำ

ตำแหน่งการติดตั้ง: ท่อตรงและหลีกเลี่ยงฟองอากาศ/การตกตะกอน

เลือกส่วนท่อตรงที่ยาวที่สุดที่เป็นไปได้ การปฏิบัติงานด้านวิศวกรรมทั่วไปต้องใช้: ต้นน้ำมากกว่าหรือเท่ากับ 10D, ปลายน้ำมากกว่าหรือเท่ากับ 5D (D คือเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ)

อย่าติดตั้งที่ด้านบนสุดหรือด้านล่างสุดของท่อแนวนอน: ด้านบนมีแนวโน้มที่จะเกิดการสะสมของก๊าซ และด้านล่างมีแนวโน้มที่จะสะสมตะกอน โดยทั่วไปแนะนำให้ติดตั้งที่ตำแหน่ง 2–4 นาฬิกาหรือ 8–10 นาฬิกา

เก็บให้ห่างจากแหล่งรบกวนที่รุนแรง เช่น ช่องทางออกของปั๊ม วาล์ว ข้อศอก และอุปกรณ์ลดขนาด (การรบกวนจะบิดเบือนรูปแบบการไหลและทำให้การอ่านค่าไม่เสถียร)

การเตรียมพื้นผิวท่อภายนอก

ทำความสะอาดสารเคลือบ การกัดกร่อน และเสี้ยนที่จุดติดตั้ง พื้นผิวควรเรียบที่สุด การเจียรแบบเบาสามารถยอมรับได้หากจำเป็น แต่อย่าทำให้ความโค้งของท่อเสียหาย

เลือกสารเชื่อมต่อ (couplant) ที่เข้ากันได้กับอุณหภูมิและวัสดุ และทาให้เท่ากันโดยไม่มีช่องว่าง

การติดตั้งทรานสดิวเซอร์: การวางแนว ระยะห่าง และวิธีการติดตั้ง

ติดตั้งโพรบอย่างแม่นยำตามระยะห่างที่คำนวณโดยเครื่องมือ โปรดใส่ใจกับการวางแนวของโพรบ ลูกศร และข้อกำหนดทิศทางของสายเคเบิล (คู่มือหลายฉบับระบุอย่างชัดเจนถึงการวางแนวและจุดอ้างอิงระยะห่างที่ถูกต้อง)

มีการใช้การกำหนดค่าทั่วไปสองแบบ: วิธี V (ตัวสะท้อนแสง) และวิธี Z (โดยตรง) การเลือกขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ การลดทอน และคุณภาพของสัญญาณ เมื่อสัญญาณอ่อน การเปลี่ยนไปใช้วิธี Z มักจะทำให้การรับสัญญาณง่ายขึ้น

ยึดโพรบให้แน่นด้วยแคลมป์หรือสายรัดเหล็กเพื่อป้องกันการเคลื่อนตัวเนื่องจากการสั่นสะเทือนในระยะยาว- อย่าปล่อยให้โพรบ "ถูกแขวนด้วยสายเคเบิล"

วิธีการกำหนดค่าการติดตั้ง

ทรานสดิวเซอร์ที่ไม่รบกวน-สามารถติดตั้งได้หลายรูปแบบ โดยแต่ละแบบได้รับการปรับให้เหมาะกับขนาดท่อที่แตกต่างกันและข้อกำหนดในการวัด:

วิธี V- (แบบสะท้อนแสง):

ทรานสดิวเซอร์ทั้งสองตัวติดตั้งอยู่ที่ด้านเดียวกันของท่อ โดยมีลำแสงอัลตราโซนิกสะท้อนจากผนังท่อฝั่งตรงข้าม การกำหนดค่านี้เหมาะกับท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 20 มม. ถึง 300 มม. และให้ความแรงของสัญญาณที่ดีเยี่ยมสำหรับเส้นทางเสียงที่สั้นกว่า

วิธี Z- (โดยตรง):

ทรานสดิวเซอร์ติดตั้งที่ด้านตรงข้ามของท่อโดยมีลำแสงอัลตราโซนิกเคลื่อนที่ไปมาระหว่างท่อโดยตรง วิธีนี้เหมาะสมที่สุดสำหรับท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 100 มม. ถึง 500 มม. โดยให้เส้นทางสัญญาณที่ตรงที่สุดและมีความแม่นยำสูงสุดสำหรับท่อขนาดกลาง-

วิธี W- (การสะท้อนสองครั้ง):

ใช้สำหรับท่อขนาดเล็ก-ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง (15 มม. ถึง 50 มม.) ลำแสงอัลตราโซนิกจะสะท้อนสองครั้งภายในท่อ ทำให้ความยาวเส้นทางเสียงเพิ่มขึ้นสามเท่าอย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อปรับปรุงความละเอียดในการวัดและความไวสำหรับอัตราการไหลต่ำ

การเลือกระหว่างวิธีการเหล่านี้ขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ ความหนาของผนัง วัสดุ และความแม่นยำที่ต้องการ โดยเครื่องวัดการไหลสมัยใหม่มักจะแนะนำการกำหนดค่าที่เหมาะสมที่สุดโดยอัตโนมัติตามพารามิเตอร์ที่ป้อน