เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิกเวลาขนส่ง: หลักการทำงาน สูตร การติดตั้ง และการเลือก

วิธีการนี้ใช้กับหลายประเภทเครื่องวัดอัตราการไหลล้ำเสียงตั้งแต่แคลมป์ภายนอก-บนเครื่องมือไปจนถึงมิเตอร์หลายเส้นทางแบบอินไลน์ ฟิสิกส์นั้นตรงไปตรงมา แต่การวัดที่เชื่อถือได้นั้นขึ้นอยู่กับข้อมูลท่อที่แม่นยำ ทางเดินเสียงที่ถูกต้อง สภาพของเหลวที่เหมาะสม การวางตำแหน่งเซ็นเซอร์ที่ถูกต้อง และโปรไฟล์การไหลที่เป็นตัวแทน

เครื่องวัดอัตราการไหลอัลตราโซนิกเวลาขนส่งคืออะไร?

A เครื่องวัดอัตราการไหลอัลตราโซนิกเวลาขนส่งเป็นเครื่องมือที่ใช้ความเร็ว- ขั้นแรกจะทำการวัดความเร็วของของไหลโดยเฉลี่ยตามเส้นทางอัลตราโซนิกตั้งแต่หนึ่งเส้นทางขึ้นไป จากนั้นจะประมาณความเร็วเฉลี่ยทั่วท่อและคำนวณการไหลเชิงปริมาตรจากพื้นที่หน้าตัดภายใน-ของท่อ

ห่วงโซ่การวัดคือ:

ส่งพัลส์อัลตราโซนิกดาวน์สตรีม

วัดระยะเวลาการเดินทาง

ส่งพัลส์อื่นขึ้นไปตามเส้นทางเสียงเดียวกัน

วัดเวลาการเดินทางครั้งที่สอง

คำนวณความแตกต่างระหว่างสองครั้ง

แปลงความแตกต่างนั้นเป็นความเร็วการไหล

ใช้โฟลว์-แก้ไขโปรไฟล์

คูณความเร็วที่แก้ไขด้วยพื้นที่ท่อภายใน

วิธีเวลาขนส่งส่วนต่างที่สำคัญ-มีอธิบายไว้ใน Endress+Hauser's ด้วยภาพรวมอย่างเป็นทางการของการวัดการไหลของอัลตราโซนิก. :contentReference[oaicite:5]{ดัชนี=5}

หลักการทำงานของเวลาขนส่งทำงานอย่างไร

1. ทรานสดิวเซอร์สองตัวสลับกันระหว่างการส่งและรับ

ระบบทั่วไปใช้ทรานสดิวเซอร์อัลตราโซนิกสองตัว ได้แก่ A และ B โดยทรานสดิวเซอร์ A จะส่งพัลส์ไปที่ B และมิเตอร์จะบันทึกเวลาการเดินทาง บทบาทจะย้อนกลับ: B ส่งและ A รับ การสลับทิศทางทำให้เครื่องมือสามารถเปรียบเทียบการวัดสองครั้งที่ทำในเส้นทางเสียงเดียวกันเกือบทั้งหมดและภายใต้สภาวะกระบวนการที่เกือบจะเหมือนกัน

เมื่อของไหลหยุดนิ่ง เวลาต้นน้ำและปลายน้ำที่แก้ไขจะเท่ากันตามอุดมคติ เมื่อของไหลเคลื่อนที่ ชีพจรที่เดินทางกับการไหลจะได้รับการช่วยเหลือจากการเคลื่อนที่ของของไหล ในขณะที่ชีพจรที่เคลื่อนที่ทวนกระแสนั้นตรงกันข้ามกับมัน

• ระยะเวลาขนส่งปลายน้ำจะสั้นลง
• เวลาขนส่งต้นน้ำจะนานขึ้น
• สัญลักษณ์ของความแตกต่างของเวลาบ่งบอกถึงทิศทางการไหล
• ขนาดของความแตกต่างของเวลาจะเพิ่มขึ้นตามความเร็ว

• 

2. เวลาขนส่งจะถูกแปลงเป็นความเร็วของเส้นทาง

สำหรับเส้นทางเสียงที่เรียบง่ายตามความยาวLในมุมหนึ่งθถึงแกนท่อ:

t_d= ลิตร / (c + v cos θ)

t_u= L / (c − v cos θ)

ที่ไหน:

• t_dคือระยะเวลาในการขนส่งปลายน้ำ
• t_uคือระยะเวลาขนส่งต้นน้ำ
• cคือ ความเร็วเสียงในของไหล
• vเป็นองค์ประกอบความเร็วการไหลตามแนวแกนที่เกี่ยวข้อง-
• Lคือความยาวเส้นทางเสียงผ่านของไหล
• θคือมุมระหว่างทางเดินเสียงกับแกนท่อ

การรวมสมการทั้งสองเข้าด้วยกันทำให้เกิดความสัมพันธ์ความเร็วในอุดมคติ:

โวลต์=[L / (2 cos θ)] × [(1 / t_d) − (1 / t_u)]

แบบฟอร์มนี้มีประโยชน์เนื่องจากคำศัพท์ความเร็วเสียงทั่วไป-ส่วนใหญ่จะถูกลบออกโดยการคำนวณส่วนต่าง เครื่องวัดเชิงพาณิชย์ยังคงใช้การปรับเทียบเวลา การกรองสัญญาณ -การแก้ไขเรขาคณิตทางเสียง และการชดเชย-กลไกของของไหล ดังนั้นสมการอย่างง่ายควรถือเป็นคำอธิบายทางฟิสิกส์มากกว่าการแทนที่อัลกอริทึมของผู้ผลิต

3. ตัวอย่างตัวเลขแบบง่าย

สมมติเส้นทางของไหลตัวอย่างด้วย:

• L = 0.30 m
• θ=45 องศา
• c = 1,480 m/s
• v = 1.0 m/s

เวลาดาวน์สตรีมที่คำนวณได้คือประมาณ202.606 ไมโครวินาทีในขณะที่เวลาต้นน้ำอยู่ที่ประมาณ202.800 ไมโครวินาที. ความแตกต่างเป็นเพียงเกี่ยวกับ0.194 ไมโครวินาที. ตัวอย่างนี้แสดงให้เห็นว่าเหตุใดความละเอียดของจังหวะเวลา การจดจำสัญญาณ ความเสถียรเป็นศูนย์ และการปฏิเสธสัญญาณรบกวน โดยเฉพาะที่ความเร็วต่ำ

ตัวอย่างนี้ทำให้ง่ายขึ้นโดยเจตนา ในแคลมป์-ในการติดตั้ง มิเตอร์จะต้องคำนึงถึงการเคลื่อนที่ผ่านลิ่มของทรานสดิวเซอร์ ชั้นข้อต่อ ผนังท่อ และซับใดๆ ก่อนที่จะแยกส่วนที่เป็นของเหลวของเส้นทางเสียง

4. ความเร็วของเส้นทางถูกแปลงเป็นการไหลตามปริมาตร

ลำแสงเสียงเดียวจะวัดความเร็วเฉลี่ยตามลำแสงนั้น มันไม่ได้เท่ากับความเร็วเฉลี่ยทั่วทั้งท่อโดยอัตโนมัติ เนื่องจากของไหลที่อยู่ใกล้ผนังเคลื่อนที่ช้ากว่าของไหลที่อยู่ใกล้ศูนย์กลาง และการรบกวนต้นน้ำอาจทำให้เกิดการหมุนวนหรือความไม่สมดุลได้

เครื่องส่งจึงใช้การแก้ไขโปรไฟล์เพื่อประมาณค่าความเร็วเฉลี่ยของหน้าตัด-v̄. จากนั้นจะคำนวณพื้นที่ท่อภายใน:

A = πD_i² / 4

และการไหลเชิงปริมาตร:

Q = v̄A

ที่ไหนD_iคือเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน เนื่องจากพื้นที่เป็นสัดส่วนกับเส้นผ่านศูนย์กลางกำลังสอง ความคลาดเคลื่อนเล็กน้อยในเส้นผ่านศูนย์กลางภายในอาจทำให้เกิดข้อผิดพลาดประมาณสองเท่าของเปอร์เซ็นต์ในพื้นที่ที่คำนวณได้ นี่คือเหตุผลหนึ่งที่ไม่ควรเปลี่ยนขนาดท่อที่กำหนดแบบสุ่มสี่สุ่มห้าสำหรับขนาดท่อที่วัดหรือตรวจสอบแล้ว

5. เหตุใดความเร็วเสียงและความล่าช้าคงที่จึงยังคงมีความสำคัญ

บางครั้งกล่าวกันว่าการวัดเวลาในการขนส่งไม่ขึ้นอยู่กับความเร็วเสียง นั่นเป็นความจริงเพียงบางส่วนเท่านั้น ความเร็วเสียงส่วนใหญ่จะยกเลิกไปจากสมการความเร็วเชิงอนุพันธ์ในอุดมคติ แต่ยังคงส่งผลต่อมุมการหักเหของแสง ระยะเวลาการขนส่งที่คาดหวัง ระยะห่างของเซ็นเซอร์ การระบุสัญญาณ และการวินิจฉัย

ในระบบแคลมป์- ลำแสงจะเปลี่ยนทิศทางเมื่อผ่านวัสดุที่มีความเร็วเสียงต่างกันเอกสารอย่างเป็นทางการของ Siemens{0}}แสดงให้เห็นว่ามุมการหักเหของของไหลเป็นไปตามกฎของสเนลล์ และมิเตอร์จะลบเวลาคงที่ในเซ็นเซอร์และผนังท่อออกจากเวลาการขนส่งเฉลี่ยที่วัดได้ :contentReference[oaicite:6]{ดัชนี=6}

คู่มือการใช้งานของ Emersonยังระบุด้วยว่าความเร็วเสียงของของไหลนั้นใช้ในการคำนวณระยะห่างของทรานสดิวเซอร์ ในขณะที่ความหนืดจะถูกพิจารณาในการแก้ไขโปรไฟล์ และใช้ความหนาแน่นเมื่อได้รับการไหลของมวล :contentReference[oaicite:7]{ดัชนี=7}

6. การวัดเส้นทาง-เส้นทางเดียวและหลายเส้นทาง

เครื่องวัดเส้นทาง-เครื่องเดียวเก็บตัวอย่างคอร์ดอะคูสติกหนึ่งคอร์ด การออกแบบหลายเส้นทางจะวัดคอร์ดหลายคอร์ดในตำแหน่งหรือมุมที่แตกต่างกัน แล้วรวมเข้าด้วยกันเพื่อแสดงโปรไฟล์ความเร็วมากขึ้น วิธีนี้สามารถปรับปรุงค่าเฉลี่ยของโปรไฟล์ได้ และเมื่อได้รับการสนับสนุนจากอัลกอริธึมการตรวจสอบความถูกต้องของมิเตอร์ ก็อาจเพิ่มความซ้ำซ้อนในการวินิจฉัยได้

A เครื่องวัดอัตราการไหลอัลตราโซนิกสอง-ช่องอาจมีประโยชน์ในกรณีที่เส้นทางหนึ่งไม่ได้แสดงถึงกระบวนการอย่างเพียงพอ หรือในกรณีที่ต้องตรวจสอบตำแหน่งการวัดสองแห่ง ประโยชน์ที่แท้จริงขึ้นอยู่กับสถาปัตยกรรมของช่องเครื่องมือ วิธีการถ่วงน้ำหนัก และการกำหนดค่าการใช้งาน การเพิ่มช่องไม่ได้ลบเงื่อนไขการติดตั้งที่ไม่ดีออกโดยอัตโนมัติ

แคลมป์-เครื่องวัดเวลาขนส่งแบบออนและอินไลน์

แคลมป์-บนมิเตอร์

A แคลมป์-บนเครื่องวัดการไหลแบบอัลตราโซนิกวางทรานสดิวเซอร์ทั้งสองไว้นอกท่อที่มีอยู่ สัญญาณจะผ่านผนังท่อและของไหลโดยไม่มีเซ็นเซอร์เข้าสู่กระบวนการ นี้การวัดด้วยอัลตราโซนิกแบบไม่-ล่วงล้ำวิธีการนี้สามารถหลีกเลี่ยงการตัดท่อ การเจาะกระบวนการ และ-มิเตอร์กีดขวางได้

แคลมป์-บนมิเตอร์มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับงานปรับปรุง การสำรวจชั่วคราว การตรวจสอบพลังงาน ท่อขนาดใหญ่ที่มีอยู่ และการใช้งานที่ไม่ต้องการการสัมผัสกระบวนการ อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพการทำงานขึ้นอยู่กับวัสดุท่อ สภาพผนัง วัสดุบุผิว การเคลือบ ระยะห่างของเซ็นเซอร์ การเชื่อมต่อกันเสียง และตำแหน่งการติดตั้ง

อินไลน์หรือสปูล-หน่วยเมตร

มิเตอร์แบบอินไลน์จะวางรูปทรงทางเสียงไว้ใน-ตัวมิเตอร์ที่สร้างขึ้นตามจุดประสงค์ ตำแหน่งทรานสดิวเซอร์ เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน และมุมของเส้นทางถูกควบคุมโดยการออกแบบ และสามารถรวมคอร์ดอะคูสติกหลายคอร์ดเข้าด้วยกันได้ การติดตั้งจำเป็นต้องมีการปรับเปลี่ยนไปป์ไลน์ แต่รูปทรงที่ได้รับการควบคุมอาจมีข้อได้เปรียบเมื่อต้องมีการวัดแบบถาวร ประสิทธิภาพทางมาตรวิทยาที่สูงขึ้น หรือ-การรับรองเฉพาะแอปพลิเคชัน

การกำหนดค่าการติดตั้งทรานสดิวเซอร์ V, Z และ W

วี-ภูเขา

เซ็นเซอร์ทั้งสองตัวติดตั้งอยู่ที่ด้านเดียวกันของท่อ ลำแสงจะตัดผ่านของไหล สะท้อนจากผนังด้านตรงข้าม และกลับไปยังตัวรับ ตัวยึด V- สะดวกเพราะสามารถเข้าถึงเซ็นเซอร์ทั้งสองได้จากด้านเดียว และมักจะให้ความสมดุลที่เป็นประโยชน์ระหว่างความแรงของสัญญาณและความไวของเวลาขนส่ง-

Z-ภูเขา

เซ็นเซอร์ได้รับการติดตั้งที่ด้านตรงข้ามของท่อ และลำแสงจะผ่านของเหลวหนึ่งครั้งโดยไม่สะท้อนจากผนังที่อยู่ไกลออกไป ตัวยึด Z- จะทำให้เส้นทางเสียงสั้นลงและลดการข้ามผนัง มักพิจารณาเมื่อเส้นทาง V- ลดทอนเกินไป เมื่อท่อมีขนาดใหญ่ หรือเมื่อมีคราบสะสม ไลเนอร์ หรือสภาวะของเหลวทำให้สัญญาณอ่อนลง

ว-ภูเขา

เซ็นเซอร์ทั้งสองยังคงอยู่ที่ด้านเดียวกัน แต่ลำแสงจะผ่านของเหลวหลายครั้ง เส้นทางที่ยาวกว่าสามารถเพิ่มความแตกต่างของเวลาขนส่งที่วัดได้-บนท่อขนาดเล็กภายใต้สภาพเสียงที่เอื้ออำนวย นอกจากนี้ยังเพิ่มการสะท้อนและการลดทอนด้วย ดังนั้นจึงไม่ควรเลือกเพียงเพราะเส้นทางที่ยาวกว่าจะดูละเอียดอ่อนกว่า จุดประสงค์-ได้รับการออกแบบ-แคลมป์รัดท่อ-ขนาดเล็กบนโซลูชันอาจให้รูปทรงที่เชื่อถือได้มากกว่าการบังคับจัดเรียงเซ็นเซอร์ทั่วไปบนเส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กมาก

วิธีการเลือกเส้นทางการติดตั้ง

ป้อนข้อมูลเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของท่อ ความหนาของผนัง วัสดุ และซับที่ได้รับการตรวจสอบแล้ว

เลือกประเภททรานสดิวเซอร์และของเหลวที่ถูกต้อง

ใช้การคำนวณการตั้งค่ามิเตอร์เพื่อให้ได้เส้นทางและระยะห่างที่แนะนำ

ติดตั้งเซ็นเซอร์ที่จุดอ้างอิงที่คำนวณไว้

ตรวจสอบความกว้างของสัญญาณ คุณภาพสัญญาณ และความเร็วเสียงที่วัดได้

หากสัญญาณอ่อน ให้ตรวจสอบพารามิเตอร์ คัปปลิ้ง และการจัดตำแหน่งก่อน แล้วพิจารณาเส้นทางที่สั้นกว่าหรือตรงกว่า

คำนวณระยะห่างใหม่และทำการตรวจสอบวินิจฉัยซ้ำทุกครั้งที่มีการเปลี่ยนแปลงวิธีการติดตั้ง

ไม่มีขอบเขตเส้นผ่านศูนย์กลางสากลที่ทำให้ V, Z หรือ W ถูกต้องสำหรับเครื่องดนตรีทุกชิ้น ความถี่ของเซ็นเซอร์ ผนังท่อ ไลเนอร์ การลดทอนของของไหล และโมเดลเสียงของผู้ผลิต ล้วนมีความสำคัญ

เวลาขนส่งเทียบกับการวัดการไหลของอัลตราโซนิก Doppler

การเปรียบเทียบของ Siemens อธิบายว่าเวลาในการขนส่งขึ้นอยู่กับ-การส่งผ่าน ในขณะที่ดอปเปลอร์อาศัยเสียงสะท้อนจากฟองอากาศหรือสารแขวนลอย :contentReference[oaicite:8]{index=8} คำแนะนำแยกต่างหากสำหรับเครื่องวัดอัตราการไหลอัลตราโซนิก Dopplerมีประโยชน์เมื่อกระบวนการมีตัวสะท้อนแสงเพียงพอที่จะทำให้-การส่งสัญญาณไม่น่าเชื่อถือ

เงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการวัดที่เชื่อถือได้

ท่อควรคงอยู่เต็ม

มิเตอร์วัดเวลาเปลี่ยนผ่านของท่อแบบปิดส่วนใหญ่จะถือว่าเส้นทางเสียงผ่านท่อที่เติมจนเต็ม และทราบพื้นที่การไหลภายในแล้ว ไปป์ที่เติมบางส่วนจะเปลี่ยนทั้งเส้นทางเสียงและพื้นที่ที่มีประสิทธิภาพ เว้นแต่เครื่องมือได้รับการออกแบบสำหรับการวัดท่อที่เติมบางส่วน ผลลัพธ์อาจไม่เสถียรหรือไม่ถูกต้อง

ของไหลและท่อต้องส่งผ่านอัลตราซาวนด์

พัลส์จะต้องข้ามผนังท่อและของไหลที่มีพลังงานเพียงพอที่จะระบุที่เครื่องรับ ฟองก๊าซ สารแขวนลอย สิ่งสะสมภายใน การกัดกร่อนอย่างรุนแรง ผนังที่หนาหรือเก็บเสียงได้ยาก ซับในบางส่วน และการเชื่อมต่อที่ไม่ดี ล้วนส่งผลให้สัญญาณใช้งานได้ลดลง คำถามเชิงปฏิบัติไม่ใช่ว่าของเหลวนั้นสะอาดหมดจดหรือไม่ อยู่ที่ว่าพัลส์ที่ส่งผ่านมีความเสถียรและระบุอย่างถูกต้องพร้อมใช้งานภายใต้เงื่อนไขกระบวนการทั้งหมดหรือไม่

โปรไฟล์โฟลว์จะต้องเป็นตัวแทน

ข้องอ ปั๊ม วาล์วควบคุม ที และตัวลดสามารถสร้างโปรไฟล์ความเร็วหมุนหรือไม่สมมาตรได้ ควรวางมิเตอร์ให้ห่างจากสิ่งรบกวนเพียงพอเพื่อให้โปรไฟล์ฟื้นตัวได้ ตามคู่มือรุ่นที่เกี่ยวข้อง คู่มือมิเตอร์แบบพกพา-ของ Emerson ปี 2025 ให้ตัวอย่าง-ตัวอย่างเฉพาะของ 10D ต้นน้ำและ 5D ปลายน้ำหลังจากข้อศอก 90 องศาหนึ่งอัน และ 40D ต้นน้ำหลังจากข้อศอก 90 องศาสองตัวในระนาบที่แตกต่างกัน ตัวเลขเหล่านี้เป็นเพียงตัวอย่าง ไม่ใช่กฎสากล :contentReference[oaicite:9]{ดัชนี=9}

หากต้องการพูดคุยอย่างลึกซึ้ง โปรดทบทวนวิธีการท่อตรงไม่เพียงพอส่งผลต่อการวัดการไหลของอัลตราโซนิก.

ข้อมูลท่อจะต้องมีความแม่นยำ

สำหรับแคลมป์-ในการตั้งค่า ให้ตรวจสอบ:

• เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกจริงหรือเส้นรอบวงที่วัดได้
• ความหนาของผนัง
• วัสดุท่อ
• วัสดุซับและความหนา
• การเคลือบผิว
• เอกลักษณ์ของของไหลและช่วงอุณหภูมิที่คาดหวัง

สัญญาณที่เสถียรไม่ได้พิสูจน์ว่าเรขาคณิตที่ป้อนนั้นถูกต้อง มิเตอร์สามารถล็อคสัญญาณในขณะที่ยังคำนวณพื้นที่ภายในหรือมุมเสียงที่ไม่ถูกต้อง

ขั้นตอนการติดตั้งและการว่าจ้าง

ลำดับต่อไปนี้จะสรุปสิ่งที่สำคัญที่สุดบันทึกการติดตั้งมิเตอร์อัลตราโซนิกสู่ขั้นตอนการทำงานจริง

ยืนยันความเหมาะสมของการสมัครตรวจสอบของเหลว ปริมาณก๊าซและของแข็งที่คาดหวัง ช่วงการไหล วัสดุท่อ อุณหภูมิ ความดัน และวัตถุประสงค์ในการวัดที่จำเป็น

เลือกตำแหน่งท่อแบบเต็ม-หลีกเลี่ยงจุดที่ก๊าซสะสมหรือมีตะกอนอาจปกคลุมเส้นทางเสียงได้ สำหรับท่อแนวนอน การติดตั้งด้านข้างมักนิยมติดตั้งไว้ที่ด้านบนสุดหรือด้านล่างสุด

ตรวจสอบการรบกวนต้นน้ำปฏิบัติตามคู่มือมิเตอร์แทนที่จะใช้กฎรันตรง-กับทุกการติดตั้ง

ตรวจสอบขนาดท่อวัดความหนาของผนังเมื่อบันทึกไม่แน่นอน อย่าอนุมานเส้นผ่านศูนย์กลางภายในจริงจากขนาดที่ระบุเพียงอย่างเดียว

เตรียมพื้นผิว.ขจัดสนิม ตะกรัน สิ่งสกปรก และการเคลือบที่ไม่เสถียรที่หลุดออกโดยไม่ทำให้ท่อเสียหายโดยไม่จำเป็น

ใช้ข้อต่อที่ถูกต้องช่องว่างอากาศขัดขวางการส่งผ่านอัลตราโซนิก ใช้อันตัวแทนเชื่อมต่ออะคูสติกเหมาะสมกับอุณหภูมิท่อ วัสดุ และระยะเวลาการติดตั้ง

ติดตั้งและจัดแนวเซ็นเซอร์กำหนดระยะห่างและจุดอ้างอิงที่ระบุ เก็บเซ็นเซอร์ทั้งสองไว้ในระนาบเสียงเดียวกัน และยึดให้แน่นจากการสั่นสะเทือนหรือการเคลื่อนไหว

ตรวจสอบการวินิจฉัยก่อนยอมรับผลลัพธ์ยืนยันว่าความกว้างของสัญญาณ คุณภาพของสัญญาณ และความเร็วเสียงที่วัดได้มีเสถียรภาพและเป็นไปได้

ตรวจสอบค่าการไหลเปรียบเทียบกับการทำงานของปั๊ม การเปลี่ยนระดับถัง สมดุลความร้อน มิเตอร์อ้างอิง หรือตัวบ่งชี้กระบวนการอิสระอื่นๆ

การวินิจฉัยและการแก้ไขปัญหา

เกณฑ์การวินิจฉัยเป็นเกณฑ์เฉพาะของผู้ผลิต- ค่าสัญญาณตัวเลขที่ "ดี" บนหนึ่งเมตรอาจไม่มีความหมายเหมือนกันกับอีกเมตรหนึ่ง ใช้คู่มืออุปกรณ์และประเมินตัวชี้วัดหลายตัวพร้อมกัน แทนที่จะยอมรับจำนวนการไหลที่เป็นไปได้เพียงตัวเดียว ของไซต์การแก้ไขปัญหามิเตอร์อัลตราโซนิกคู่มือสามารถรองรับการแยกข้อผิดพลาดเพิ่มเติมได้

ความแม่นยำและความไม่แน่นอนในการวัด

ไม่มีค่าความแม่นยำเพียงค่าเดียวสำหรับเครื่องวัดอุลตร้าโซนิคทุกครั้ง ประสิทธิภาพขึ้นอยู่กับรุ่นเฉพาะ การสอบเทียบ รูปทรงของท่อ โปรไฟล์การไหล ช่วงความเร็ว คุณภาพของสัญญาณ และการติดตั้ง เอกสารข้อมูลผลิตภัณฑ์อาจระบุประสิทธิภาพภายใต้เงื่อนไขที่กำหนด ในขณะที่ความไม่แน่นอนของสนามรวมถึงผลกระทบเพิ่มเติม

ปัจจัยความไม่แน่นอนที่สำคัญได้แก่:

• เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน:ส่งผลต่อทั้งเรขาคณิตทางเสียงและพื้นที่ที่ใช้ใน Q=v̄A
• ข้อมูลผนังและซับ:มีอิทธิพลต่อการหักเห เวลาขนส่งคงที่ และระยะห่างของเซ็นเซอร์
• ตำแหน่งเซนเซอร์:ข้อผิดพลาดในการเว้นวรรคและการจัดตำแหน่งจะเปลี่ยนเส้นทางเสียงที่สันนิษฐาน
• ออฟเซ็ตเป็นศูนย์:มีความสำคัญเพิ่มมากขึ้นเมื่อความเร็วการไหลเข้าใกล้ศูนย์
• โปรไฟล์การไหล:การหมุนวนและความไม่สมมาตรสามารถทำให้เส้นทางเดียวไม่สามารถเป็นตัวแทนได้
• การประมวลผลเวลาและสัญญาณ:ส่งผลต่อความละเอียดของเวลาขนส่ง-ที่แตกต่างกันเล็กน้อย
• การเปลี่ยนแปลงกระบวนการ:อุณหภูมิ องค์ประกอบ ฟองอากาศ และคราบสะสมสามารถเปลี่ยนสัญญาณเสียงได้

สำหรับการพิจารณาประสิทธิภาพระดับโมเดล- โปรดดูคำแนะนำความแม่นยำของเครื่องวัดอัตราการไหลล้ำ. เมื่อต้องการผลลัพธ์ที่ตรวจสอบย้อนกลับได้ ให้แยกการตรวจสอบการติดตั้งออกจากแบบเป็นทางการการสอบเทียบเครื่องวัดการไหล. NIST อธิบายการสอบเทียบการไหลของของเหลว-ตามมาตรฐานหลักเชิงปริมาตรและกราวิเมตริก ซึ่งแสดงให้เห็นว่าเหตุใดการสอบเทียบจึงต้องเชื่อมโยงกับการอ้างอิงและความไม่แน่นอนที่กำหนดไว้ :contentReference[oaicite:10]{ดัชนี=10}

ข้อดีและข้อจำกัด

ข้อได้เปรียบหลัก

• ไม่มีองค์ประกอบการวัดแบบหมุนหรือแบบลูกสูบ
• การวัดแบบสองทิศทางจากสัญลักษณ์ของการขนส่ง-ส่วนต่างของเวลา
• ไม่มีสิ่งกีดขวางเพิ่มเติมหรือ-แรงดันของร่างกายลดลงสำหรับแคลมป์ภายนอก-ในการติดตั้ง
• ปรับปรุงการวัดโดยไม่ต้องสัมผัสกับกระบวนการในการใช้งานที่เหมาะสม
• การวินิจฉัยเสียงที่เป็นประโยชน์ รวมถึงความเร็วเสียงที่วัดได้และคุณภาพสัญญาณ
• ศักยภาพสำหรับการสำรวจแบบพกพา การตรวจสอบแบบถาวร และการวัดแบบหลายเส้นทาง

ข้อจำกัดหลัก

• ฟองอากาศ ของแข็ง หรือการลดทอนเสียงที่มากเกินไปอาจขัดขวาง-การส่งสัญญาณ
• แคลมป์-ขึ้นอยู่กับผลลัพธ์ขึ้นอยู่กับข้อมูลท่อและไลเนอร์ที่แม่นยำ
• ระยะห่าง การจัดแนว หรือการเชื่อมต่อที่ไม่ถูกต้องอาจทำให้เกิดข้อผิดพลาดขนาดใหญ่ได้
• เส้นทางเดียวอาจมีความไวต่อการหมุนวนและการไหลแบบไม่สมมาตร
• ท่อหลายชั้น คอนกรีต ท่อที่มีขนาดหนัก หรือมีการกัดกร่อนอย่างรุนแรงบางท่อยากที่จะวัด
• มิเตอร์วัดท่อแบบปิด-แบบทั่วไปไม่ได้มีไว้สำหรับท่อที่เติมบางส่วน เว้นแต่ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับหน้าที่นั้น

การใช้งานทั่วไป

ทั่วไปการประยุกต์ใช้เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิกรวม:

• น้ำดื่ม น้ำดิบ และน้ำที่ใช้ในกระบวนการผลิต
• ระบบน้ำเย็น-และน้ำร้อน-
• การทำความร้อนและความเย็นแบบเขต;
• ไฟฟ้า-วงจรน้ำในโรงงาน
• น้ำเสียที่ผ่านการบำบัดด้วยการเติมอากาศและของแข็งอย่างจำกัด
• น้ำมัน ไฮโดรคาร์บอน และของเหลวในกระบวนการที่เข้ากันได้
• สารเคมีเหลว
• การปรับสมดุลของระบบ การทดสอบปั๊ม และการตรวจสอบพลังงาน
• การสำรวจการตรวจสอบและการแก้ไขปัญหาชั่วคราว

A เครื่องวัดอัตราการไหลอัลตราโซนิกแบบพกพามักจะมีประโยชน์สำหรับการวัดชั่วคราว แต่ความเหมาะสมในการใช้งานควรขึ้นอยู่กับสภาพของท่อและอะคูสติกที่เกิดขึ้นจริง ไม่ใช่เพียงชื่อของเหลวเพียงอย่างเดียว การใช้งานด้านอาหาร ยา และความบริสุทธิ์สูง-ยังต้องมีการตรวจสอบการออกแบบที่ถูกสุขลักษณะ ความเข้ากันได้ของวัสดุ และข้อกำหนดในการตรวจสอบความถูกต้อง เซนเซอร์แบบไม่สัมผัสภายนอก-ไม่ได้มีคุณสมบัติในการติดตั้งสำหรับทุกกระบวนการที่ได้รับการควบคุม

วิธีการเลือกเครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิกเวลาขนส่ง

ก่อนเลือกมิเตอร์ ให้บันทึกสิ่งต่อไปนี้:

น้ำมันสามารถส่งผ่านเสียงได้อย่างเพียงพอในทุกสภาวะการทำงานหรือไม่?

ฟองก๊าซ ของแข็ง หรือองค์ประกอบเปลี่ยนแปลงเพิ่มขึ้นระหว่างการทำงานได้หรือไม่

ท่อจะยังเต็มอยู่หรือไม่?

ควรใช้แคลมป์-ในการติดตั้ง หรือมิเตอร์แบบอินไลน์ยอมรับได้หรือไม่

เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก ความหนาของผนัง วัสดุ และซับในที่แท้จริงคือเท่าใด

ความเร็วต่ำสุด ปกติ และสูงสุดคือเท่าใด

การไหลย้อนกลับเป็นไปได้หรือไม่?

เส้นทางเสียงเดียวเพียงพอหรือจำเป็นต้องมีการเฉลี่ยหลายเส้นทางหรือไม่

ต้องได้รับการรับรองอุณหภูมิ พื้นที่อันตราย- และสิ่งแวดล้อมเท่าใด

จำเป็นต้องมีเอาต์พุตและการสื่อสารใดบ้าง

ผลลัพธ์จะถูกนำไปใช้ในการบ่งชี้ การควบคุม การตรวจสอบพลังงาน การตรวจสอบ หรือการเรียกเก็บเงินหรือไม่?

มีการวินิจฉัยอะไรบ้างเพื่อพิสูจน์ว่าสัญญาณเสียงถูกต้อง

อย่าเลือกจากเส้นผ่านศูนย์กลางท่อที่กำหนดหรือตัวเลขความแม่นยำของหัวข้อข่าวเพียงอย่างเดียว จะต้องพิจารณามาตร ความถี่ทรานสดิวเซอร์ เส้นทางการติดตั้ง สภาวะกระบวนการ รูปทรงการติดตั้ง และความไม่แน่นอนที่ต้องการร่วมกัน

บทสรุป

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอุลตร้าโซนิคใช้เวลาในการขนส่งทำได้มากกว่าการเปรียบเทียบเวลาพัลส์สองครั้ง โดยแยกเวลาการผ่านของของไหลออกจากความล่าช้าของเสียงคงที่ หาความเร็วของเส้นทาง แก้ไขโปรไฟล์ความเร็วของท่อ และแปลงความเร็วที่แก้ไขเป็นการไหลตามปริมาตร

หลักการจะทนทานเมื่อท่อยังคงเต็มอยู่ สัญญาณสามารถผ่านท่อและของไหล ได้ ทราบรูปทรง เซ็นเซอร์ได้รับการติดตั้งอย่างถูกต้อง และโปรไฟล์การไหลเป็นตัวแทน ก่อนที่จะเลือกรุ่น ให้บันทึกสภาพของเหลว การก่อสร้างท่อ ช่วงการไหล รูปแบบการติดตั้ง ข้อกำหนดในการวินิจฉัย และวัตถุประสงค์การใช้งานการวัด ข้อมูลนั้นมีค่ามากกว่าการเลือกจากขนาดท่อหรือข้อมูลจำเพาะพาดหัวเพียงอย่างเดียว