یک کنتور آب اولتراسونیک سرعت آب را با تجزیه و تحلیل نحوه عبور سیگنال های اولتراسونیک از طریق لوله اندازه گیری می کند. بدون پروانه چرخان در داخل مسیر جریان، ابزار می تواند افت فشار کم، اندازه گیری طولانی مدت پایدار و تعمیر و نگهداری مکانیکی را کاهش دهد.
این راهنما توضیح میدهد که چگونه کنتور آب اولتراسونیک کار میکند، در کجا میتوان گیرهای روی فلومتر اولتراسونیک برای آب نصب کرد، چه دادههای عملیاتی باید بررسی شوند و چگونه یک کنتور مناسب برای یک سیستم لولهای خاص انتخاب کنیم.
اصل اندازه گیری
اکثر برنامه های کاربردی آب تمیز از اصل زمان عبور استفاده می کنند. دو مبدل اولتراسونیک در سراسر لوله قرار گرفته اند. یک سیگنال در همان جهت حرکت آب حرکت می کند، در حالی که سیگنال دیگری برخلاف جریان آب حرکت می کند.
سیگنال پایین دست کمی سریعتر از سیگنال بالادست به مبدل گیرنده می رسد. متر اولتراسونیک برای آب تفاوت بین این دو زمان سفر را محاسبه می کند. اختلاف زمانی متناسب با میانگین سرعت آب داخل لوله است.
مبدل های بالادست و پایین دست به طور متناوب پالس های اولتراسونیک را از طریق دیواره لوله و آب منتقل می کنند.
پردازنده تفاوت اندک بین زمان سفر سیگنال بالادست و پایین دست را ثبت می کند.
هندسه لوله، طول مسیر صوتی و اختلاف زمانی اندازه گیری شده برای محاسبه میانگین سرعت آب استفاده می شود.
سرعت آب در مساحت موثر لوله داخلی ضرب می شود تا جریان حجمی بدست آید.
داده های دقیق قطر لوله مهم است زیرا یک خطای کوچک قطر داخلی می تواند یک خطای محاسباتی جریان قابل توجه ایجاد کند.
پیکربندی متر
محصولات جریان سنج آب اولتراسونیک در چندین ساختار نصبی موجود هستند. پیکربندی صحیح بستگی به قطر لوله، دقت مورد نیاز، شرایط نصب، طول لوله مستقیم موجود و اینکه آیا آبرسانی می تواند قطع شود یا خیر بستگی دارد.
| نوع متر | روش نصب | تماس با آب | برنامه معمولی | ملاحظات اصلی |
|---|---|---|---|---|
| متر التراسونیک درون خطی | مستقیماً در خط لوله نصب می شود | بله | اندازه گیری دائمی آب و کنترل فرآیند | برش و خاموش کردن لوله معمولاً مورد نیاز است |
| نصب متر اولتراسونیک | مبدل ها از طریق دیواره لوله وارد می شوند | بله | خطوط لوله آب با قطر بزرگ | موقعیت نصب و آب بندی باید کنترل شود |
| متر گیره دار ثابت | مبدل ها در خارج از لوله نصب می شوند | خیر | نظارت دائمی بدون تغییر لوله | پارامترهای لوله و وضعیت سطح بر دقت تأثیر می گذارد |
| گیره سنج قابل حمل | نصب موقت مبدل خارجی | خیر | بازرسی، تایید و اندازه گیری موقت | پارامترها باید برای هر لوله جدید بازنشانی شوند |
این پروژه به یک بخش جریان اختصاصی، هندسه مبدل پایدار، نصب دائمی و اندازه گیری قابل تکرار در شرایط لوله کنترل شده نیاز دارد.
برش لوله مجاز نیست، سیستم آب را نمی توان متوقف کرد، باید از آلودگی جلوگیری کرد یا یک ابزار برای اندازه گیری چندین خط لوله نیاز دارد.
نصب غیر تهاجمی
یک گیره بر روی فلومتر اولتراسونیک برای آب، مبدل های خود را روی سطح بیرونی یک لوله کامل نصب می کند. مبدل ها با آب تماس ندارند و مانعی در مسیر جریان ایجاد نمی کنند. این ساختار برای سیستمهای موجود که در آن اصلاح لوله گران، مخرب یا از نظر فنی دشوار است، مناسب است.
جریان آب تامین و برگشت را برای تجزیه و تحلیل عملکرد HVAC، تنظیم پمپ و محاسبه انرژی خنک کننده اندازه گیری می کند.
پشتیبانی از نظارت بر فرآیند آب، تأیید خنک کننده تجهیزات و کنترل توزیع آب بدون باز کردن خط لوله.
آب تصفیه شده، آب تصفیه شده و جریان انتقال را در جایی که نصب بدون آلودگی مهم است اندازه گیری می کند.
دادههای جریان را برای آزمایشهای عملکرد پمپ، بررسی نقطه عملیاتی و تجزیه و تحلیل بازده خط لوله ارائه میکند.
نظارت بر خطوط لوله آبیاری، انشعابات توزیع و مصرف آب فصلی بدون نصب محدودیت جریان داخلی.
واحدهای قابل حمل می توانند چندین لوله را با هم مقایسه کنند، مصرف غیرعادی را شناسایی کرده و کنتور آب موجود را تأیید کنند.
گیره کنتور آب اولتراسونیک روی سیستم ها معمولاً روی فولاد کربنی، فولاد ضد زنگ، مس، چدن داکتیل و لوله های پلاستیکی مناسب قابل استفاده است. هنگامی که لوله دارای پوشش ضخیم، خوردگی سنگین، پوشش ناهموار، لایه های مرکب یا ساختار دیوار ناشناخته باشد، کیفیت سیگنال باید تأیید شود.
شرایط عملیاتی
آیا کنتورهای آب اولتراسونیک در شرایط عملیاتی واقعی کار می کنند؟ هنگامی که لوله پر باقی می ماند، سیگنال اولتراسونیک پایدار است، پارامترهای نصب صحیح است و شرایط آب با اصل اندازه گیری انتخاب شده مطابقت دارد، می توانند اندازه گیری قابل اعتمادی را ارائه دهند.
انتخاب فنی
یک متر اولتراسونیک مناسب برای آب باید از داده های عملیاتی واقعی به جای قطر لوله به تنهایی انتخاب شود. محدوده جریان، دقت، دمای آب، فشار، سیگنال خروجی و محیط نصب همه بر پیکربندی نهایی تأثیر میگذارند.
| پارامتر | چرا اهمیت دارد | اطلاعات برای تایید |
|---|---|---|
| اندازه لوله | نوع مبدل، مسیر صوتی و پیکربندی متر را تعیین می کند | قطر خارجی، ضخامت دیوار و قطر داخلی واقعی |
| محدوده جریان | اطمینان حاصل می کند که متر می تواند حداقل جریان را تشخیص دهد و حداکثر سرعت را تحمل کند | حداقل، معمولی و حداکثر جریان عملیاتی |
| دقت | انحراف اندازه گیری مجاز را برای برنامه تعریف می کند | نظارت بر فرآیند، محاسبه انرژی یا نیاز حسابداری آب |
| دمای آب | بر سرعت آکوستیک و درجه حرارت مبدل تأثیر می گذارد | دمای حداقل، نرمال و حداکثر |
| فشار لوله | برای انتخاب بدنه متر درون خطی و انتخاب اتصال مهم است | خیرrmal operating pressure and pressure peaks |
| کیفیت آب | تعیین می کند که آیا اندازه گیری زمان عبور یا داپلر مناسب تر است | آب تمیز، حباب های هوا، مواد جامد معلق و سطح رسوب |
| منبع تغذیه | سیم کشی، عمر باتری و محل نصب را تحت تاثیر قرار می دهد | باتری، منبع جریان مستقیم یا جریان متناوب |
| رابط خروجی | امکان اتصال به سیستم های کنترل، نظارت یا جمع آوری داده ها را فراهم می کند | پالس، خروجی آنالوگ، رله یا ارتباط دیجیتال |
| سطح حفاظت | از وسایل الکترونیکی در محیط های داخلی، خارجی یا مرطوب محافظت می کند | گرد و غبار، باران، تراکم و غوطه وری احتمالی در آب |
تمرین نصب
نصب صحیح برای یک گیره کنتور آب اولتراسونیک روی سیستم ضروری است زیرا رایانه جریان به ابعاد لوله، ویژگی های صوتی و موقعیت مبدل که در هنگام راه اندازی وارد شده است متکی است.
مکانی را انتخاب کنید که در شرایط عملیاتی عادی کاملاً پر باقی بماند. از بالاترین نقطه خط لوله که در آن هوا می تواند جمع شود اجتناب کنید.
قطر واقعی لوله و ضخامت دیواره را یادداشت کنید. مواد و ضخامت هر پوشش داخلی را در نظر بگیرید.
مبدل ها را دور از پمپ ها، شیرهای نیمه بسته، زانویی، سه راهی ها و تغییرات ناگهانی قطر لوله در صورت امکان نصب کنید.
زنگ زدگی، کثیفی، رنگ غلیظ و رسوبات ناهموار را از ناحیه تماس پاک کنید. سطح صاف انتقال آکوستیک را بهبود می بخشد.
یک لایه یکنواخت بین هر مبدل و لوله اعمال کنید تا شکاف های هوایی که سیگنال اولتراسونیک را ضعیف می کند، حذف کنید.
فاصله محاسبه شده توسط کامپیوتر جریان را دنبال کنید. فاصله را به صورت بصری تخمین نزنید یا تنظیماتی را از لوله دیگری کپی نکنید.
قبل از پذیرش نصب، قدرت سیگنال، کیفیت سیگنال و زمان سفر اندازه گیری شده را بررسی کنید.
نصب روش V اغلب در لوله های کوچک و متوسط استفاده می شود زیرا سیگنال دو بار از آب عبور می کند. نصب با روش Z مبدل ها را در دو طرف لوله قرار می دهد و می تواند قطرهای بزرگتر یا شرایط با تضعیف سیگنال بالاتر را پشتیبانی کند. نصب با روش W مسیر سیگنال طولانی تری ایجاد می کند و ممکن است در لوله های کوچکتر انتخاب شده با انتقال صوتی خوب استفاده شود.
در لوله های افقی، مبدل ها معمولاً در قسمت کناری قرار می گیرند تا مستقیماً در بالا یا پایین. بالا ممکن است حاوی هوا باشد، در حالی که پایین ممکن است رسوب را جمع کند.
نمایش و داده
نحوه خواندن یک کنتور آب اولتراسونیک به پیکربندی نمایشگر بستگی دارد، اما بیشتر ابزارها جریان لحظه ای، جریان کلی، سرعت جریان، وضعیت سیگنال و آلارم های عملیاتی را ارائه می دهند.
واحدهای رایج عبارتند از m³/h، L/min و L/s. همیشه قبل از مقایسه خوانش با پمپ یا داده های فرآیند، واحد نمایش داده شده را تأیید کنید.
متر ممکن است کل رو به جلو، کل معکوس و کل خالص را نشان دهد. کل خالص معمولاً از جریان رو به جلو منهای جریان معکوس محاسبه می شود.
سرعت به شناسایی جریان بسیار کم، سرعت بیش از حد خط لوله یا قرائتی که با شرایط عملیاتی مورد انتظار مطابقت ندارد کمک می کند.
کیفیت پایین سیگنال می تواند نشان دهنده اتصال ضعیف، فاصله گذاری نادرست، خوردگی لوله، حباب های هوا یا داده های نامناسب لوله باشد.
یک مقدار جریان منفی ممکن است نشان دهنده جریان معکوس واقعی یا مبدل های نصب شده در جهت مخالف بالادست و پایین دست باشد.
آلارم های معمولی عبارتند از لوله خالی، سیگنال ضعیف، محدودیت جریان، باتری کم، خطای سنسور و قطع ارتباط.
محدودیت ها
معایب استفاده از فلومتر اولتراسونیک چیست؟ اندازه گیری اولتراسونیک بسیاری از مشکلات سایش مکانیکی را از بین می برد، اما به شرایط نصب، داده های لوله و کیفیت سیگنال صوتی حساس باقی می ماند.
اکثر مترهای اولتراسونیک لوله بسته به یک لوله کاملاً پر نیاز دارند. یک لایه هوا می تواند مسیر اولتراسونیک را قطع کند و خوانش های ناپایدار یا از دست رفته ایجاد کند.
حباب های بیش از حد می توانند سیگنال اولتراسونیک را پراکنده کنند، به خصوص در سیستم های اندازه گیری زمان انتقال که برای آب نسبتاً تمیز در نظر گرفته شده است.
اطلاعات نادرست قطر، ضخامت دیوار، مواد یا پوشش مستقیماً بر محاسبات اندازه گیری گیره تأثیر می گذارد.
زنگزدگی شدید، پوششهای ضخیم و سطوح ناهموار لولهها میتوانند اتصال صوتی را کاهش دهند و نیاز به آمادهسازی بیشتری دارند.
تلاطم و چرخش ایجاد شده توسط اتصالات مجاور می تواند مشخصات سرعت را مخدوش کرده و دقت اندازه گیری را کاهش دهد.
فاصله مبدل خارجی، پارامترهای لوله، تأیید سیگنال و بررسی جریان صفر نیاز به تنظیم بیشتری نسبت به یک متر مکانیکی اولیه دارد.
عیب یابی
سوالات متداول
می تواند جریان کم را زمانی اندازه گیری کند که کنتور دارای مشخصات کم جریان مناسب باشد، لوله پر بماند و مسیر سیگنال پایدار باشد. حداقل جریان مورد انتظار باید در طول انتخاب ارائه شود.
مبدل ها معمولاً نیاز به تماس مستقیم با سطح لوله دارند. عایق باید از محل نصب سنسور برداشته شود و در صورت لزوم پس از راه اندازی دوباره بازسازی شود.
بله، مشروط بر اینکه مبدل ها و کامپیوتر جریان از محدوده قطر مورد نیاز پشتیبانی کنند. پارامترهای لوله و فاصله سنسور باید برای هر لوله دوباره محاسبه شود.
مبدل های خارجی وارد مسیر آب نمی شوند، بنابراین انسداد داخلی اضافی یا محدودیت فشار قابل اندازه گیری ایجاد نمی کنند.
پیکربندیهای مناسب میتوانند جریان رو به جلو و معکوس را تشخیص دهند و ممکن است مقادیر مجموع رو به جلو، معکوس و خالص را ثبت کنند.
فرکانس بازرسی به دما، ارتعاش، قرار گرفتن در معرض فضای باز و روش نصب بستگی دارد. سنسورهای گیره ای ثابت باید از نظر شل بودن، خرابی اتصال، آسیب کابل و خوردگی سطح بررسی شوند.
پیکربندی کنتور مبتنی بر برنامه
ابعاد لوله، دمای آب، محدوده جریان، محیط نصب و الزامات خروجی تعیین کننده بدنه متر مناسب، نوع مبدل و پیکربندی سیگنال است. ارائه داده های عملیاتی کامل به کاهش عدم قطعیت نصب و بهبود قابلیت اطمینان اندازه گیری کمک می کند.
سعادتNo طرف دیگر article
nextچگونه کنتور آب خود را به درستی نگهداری کنید و از نظارت دقیق جریان اطمینان حاصل کنید