Вимога до прямої труби для ультразвукового витратоміра з накладним кріпленням

Вимога до прямої труби для ультразвукового витратоміра з накладним кріпленням є суворою, і нижче наведено детальні інструкції:
Теоретична основа
Ультразвуковий витратомір призначений для обчислення швидкості потоку рідини шляхом вимірювання часу поширення ультразвукової хвилі в рідині, а потім отримання швидкості потоку. Стабільна та рівномірна картина потоку є важливою для точного вимірювання часу поширення ультразвуку. Якщо довжина прямої ділянки труби недостатня, картина потоку рідини стане хаотичною після проходження через коліно, клапан та інші трубопровідні фітинги, наприклад, утворюються вихори та нерівномірний розподіл швидкості потоку, що змінює шлях поширення та час ультразвукової хвилі, що призводить до збільшення похибки вимірювання.
Спеціальні вимоги
Пряма ділянка труби вище за течією
Загалом: за ідеальних умов монтажу, тобто коли у системі трубопроводів вище за течією немає або є лише кілька трубопровідних фітингів, які можуть заважати потоку, для зовнішнього ультразвукового витратоміра із затискачем довжина прямої ділянки труби вище за течією має бути не менше ніж у 10 разів більшою за діаметр труби. Наприклад, для труби діаметром 200 мм довжина прямої ділянки труби вище за течією не повинна бути менше ніж 2000 мм. Це дозволяє рідині пройти достатню відстань перед входом у зону вимірювання для стабілізації стану потоку, завдяки чому розподіл швидкості потоку має бути рівномірним, і забезпечується хороше поле потоку для точного вимірювання.
У разі наявності перешкод між фітингами труб: якщо є коліна, трійники, клапани, редукційні труби та інші фітинги, що спричиняють порушення потоку у вищезазначеному напрямку, для усунення впливу цих фітингів на стан потоку необхідно додатково збільшити довжину прямої ділянки труби вище за течією. За нормальних обставин довжину прямої ділянки труби слід збільшити до 15 або навіть 20 разів більше діаметра труби. Наприклад, коли діаметр труби становить 300 мм, а вище за течією є коліна, довжина прямої ділянки труби вище за течією може досягати 4500-6000 мм. Це пояснюється тим, що ці фітинги спричинятимуть вир, дрейф та інші явища нерівномірного потоку рідини лише через достатньо довгу пряму ділянку труби, щоб рідина повністю розвинулася та відрегулювалася, щоб повернутися до стабільного та рівномірного стану потоку, що відповідає вимогам точності вимірювання.
Пряма ділянка труби за течією: Як правило, довжина прямої ділянки труби за течією не менше ніж у 5 разів перевищує діаметр труби. Для труби діаметром 400 мм довжина прямої ділянки труби за течією не повинна бути менше 2000 мм. Її призначення полягає в тому, щоб забезпечити достатню кількість прямих ділянок труби для підтримки стабільного потоку рідини після вимірювання, а також запобігти впливу фітингів труб за течією на поле потоку в зоні вимірювання. Якщо пряма ділянка труби за течією занадто коротка, картина потоку в точці вимірювання може змінитися під впливом фітингів труб за течією, що вплине на точність вимірювання.
Особливі ситуації та контрзаходи
Обмежений польовий простір: У деяких практичних сценаріях застосування через обмежений польовий простір може бути неможливо виконати стандартні вимоги щодо довжини прямої труби. У цьому випадку можна вжити деяких компенсаційних заходів для мінімізації похибки вимірювання. Наприклад, можна встановити регулятор потоку, який може регулювати порушену картину потоку таким чином, щоб рідина поверталася до максимально рівномірного та стабільного стану перед потраплянням у зону вимірювання. Однак, встановлення регулятора потоку також вимагає певної довжини прямої ділянки труби, яка зазвичай повинна мати пряму ділянку труби щонайменше втричі більшу за діаметр труби вище за течією, а пряму ділянку труби вдвічі більшу за діаметр труби нижче за течією.
Оцінка нестандартних умов монтажу: Якщо всі вищезазначені умови неможливо виконати на місці, потрібна детальна оцінка фахівцем на основі конкретного розташування труби, характеристик рідини, типу трубопровідного фітинга та інших факторів. Може знадобитися визначити похибку вимірювання за фактичних умов монтажу за допомогою числового моделювання, польових випробувань та інших методів, а також вжити відповідних коригувальних заходів, таких як коригування параметрів витратоміра або застосування більш просунутих алгоритмів вимірювання, щоб максимально підвищити точність вимірювання. Однак за таких нестандартних умов монтажу важче досягти такої ж точності вимірювання, як за стандартного монтажу, тому необхідно звертати пильну увагу на точність даних вимірювань у практичному застосуванні, а також регулярно проводити калібрування та технічне обслуговування.