Правильне встановлення є важливим для досягнення стабільних і точних вимірювань за допомогою ультразвукового витратоміра. Однією з найважливіших вимог до встановлення єдовжина прямої трубидо та після точки вимірювання.

Як загальні рекомендації щодо встановлення, ультразвуковий витратомір повинен мати:

• Принаймні 10D прямої труби вище за течією
• Принаймні 5D прямої труби нижче за течією

деD – внутрішній діаметр труби.

Наприклад, якщо внутрішній діаметр труби становить 200 мм, рекомендована довжина прямої труби буде приблизно2000 мм вище за течією та 1000 мм нижче за течією.

Але навіщо ультразвуковому витратоміру така пряма ділянка труби?

1. Що відбувається з потоком після встановлення трубопроводу?

За ідеальних умов рідина, що протікає через достатньо довгу пряму трубу, розвиває відносно стабільний профіль швидкості.

Однак умови потоку можуть суттєво змінитися після проходження через такі компоненти, як:

• Лікті
• Клапани
• Футболки
• Редуктори
• Детандери
• Насоси

Ці компоненти можуть створювати:

• Турбулентність
• Закручений потік
• Вторинний потік
• Асиметричний розподіл швидкості
• Локальні зміни швидкості потоку

Якщо ультразвуковий витратомір встановлено занадто близько до цих збурень, профіль швидкості може не мати достатньої відстані для стабілізації.

Це може вплинути на точність і стабільність вимірювання потоку.

2. Чому пряма труба вище за течією важливіша?

Theпряма ділянка труби вище за течієюце особливо важливо, оскільки збурення, що виникають перед точкою вимірювання, безпосередньо впливають на профіль швидкості, що входить у секцію вимірювання.

Наприклад:

Лікоть → Турбулентність → Закручений потік → Нерівномірний профіль швидкості → Ультразвуковий витратомір

Якщо витратомір встановлено одразу після коліна, перетворювачі можуть вимірювати сильно спотворений профіль потоку.

Надання приблизно10D прямої труби вище за течієюнадає потоку більшу відстань для розвитку стабільнішого стану, перш ніж досягне точки вимірювання.

3. Чому 5D потрібен нижче за течією?

Пряма ділянка труби нижче за течією також важлива, хоча її вплив, як правило, менш значний, ніж ділянка вище за течією.

Рекомендований5D пряма труба нижче за течієюдопомагає гарантувати, що вимірювальна секція не буде безпосередньо піддана впливу збурень потоку нижче за течією.

Це також забезпечує достатній простір для продовження розвитку потоку після проходження через точку вимірювання.

Отже, типову схему монтажу можна представити так:

Вгору за течією: ≥10D → Ультразвуковий витратомір → ≥5D: Нижче за течією

4. Як спотворений профіль потоку впливає на точність вимірювання?

Ультразвуковий витратомір зрештою повинен визначати середню швидкість потоку рідини по трубі.

Однак швидкість не однакова в кожній точці труби.

За стабільних умов розподіл швидкостей є відносно передбачуваним.

Після коліна або клапана профіль швидкості може стати асиметричним:

Стабільний потік

→ Відносно рівномірний розподіл швидкості

Порушений потік

→ Нерівномірний розподіл швидкості + турбулентність + завихрення

Якщо вимірювальна ділянка розташована занадто близько до місця збурення, ультразвукове вимірювання може більше не точно відображати середню швидкість потоку.

Це може призвести до:

• Відхилення вимірювання
• Нестабільні показники
• Погана повторюваність
• Підвищена невизначеність вимірювання

5. Чому лікті є поширеною проблемою?

Один коліно може змінити напрямок рідини та створити неоднорідний профіль швидкості.

Ситуація може ускладнитися, якщо є:

• Два лікті зближені один до одного
• Подвійні лікті в різних площинах
• Лікоть, за яким йде клапан
• Лікоть, за яким слідує редуктор
• Лікоть поруч із насосом

Ці конфігурації можуть створювати сильнішу турбулентність та завихрення.

Тому, коли це можливо, ультразвуковий витратомір слід встановлювати на ділянці труби з достатньою прямою довжиною.

6. Насоси та регулювальні клапани потребують особливої ​​уваги

Насоси та частково відкриті регулювальні клапани можуть створювати особливо сильні порушення потоку.

Наприклад:

Насос → Витратомір

може піддавати вимірювальну секцію впливу:

• Сильна турбулентність
• Закручений потік
• Неоднорідний розподіл швидкості
• Коливання тиску

Аналогічно:

Частково відкритий клапан → Витратомір

може створити сильно порушену картину потоку після клапана.

У цих ситуаціях підтримка достатньої довжини прямої труби вище за течією стає особливо важливою.

7. Що станеться, якщо прямої труби недостатньо?

У реальних промислових установках не завжди можливо досягти ідеальних 10D вище за течією та 5D нижче за течією.

Якщо наявна пряма труба занадто коротка, витратомір може зіткнутися з:

• Збільшена похибка вимірювання
• Нестабільні показники
• Погана повторюваність
• Підвищена чутливість до умов монтажу

Важливо, що сильний ультразвуковий сигналнеобов'язково означає, що вимірювання потоку є точним.

Витратомір може отримувати сильний ультразвуковий сигнал, тоді як фактичний профіль швидкості все ще сильно спотворений.

Отже:

Хороша сила сигналу та хороша точність вимірювання витрати пов'язані, але це не одне й те саме.

8. Як слід вибирати місце для встановлення?

Вибираючи місце для встановлення, намагайтеся передбачити:

Вгору за течією

Принаймні 10D прямої труби

Нижче за течією

Принаймні 5D прямої труби

Крім того, уникайте встановлення витратоміра:

• Безпосередньо після насоса
• Безпосередньо після регулюючого клапана
• Відразу після складного монтажу труб
• У місцях із сильною вібрацією труб
• У місцях, де може накопичуватися повітря
• На частково заповнених ділянках труб

Труба також повинна залишатисяповністю заповнений рідиноюпід час нормальної роботи.

9. Що означає літера «D»?

У10D/5Dінструкція з встановлення,D позначає внутрішній діаметр труби.

Наприклад:

Тому, вибираючи місце встановлення, слід враховувати доступну довжину прямої труби перед встановленням ультразвукового витратоміра.

10. Чому важлива пряма довжина труби для ультразвукових витратомірів із затискачами?

Однією з головних переваг ультразвукового витратоміра з накладним кріпленням є те, що перетворювачі можна встановлювати зовні, не розрізаючи або не модифікуючи трубу.

Це дозволяє відносно легко вибрати інше відповідне місце для вимірювання, якщо в початковому місці недостатньо прямої труби.

Наприклад, замість встановлення перетворювачів одразу після коліна, інженер може перемістити їх далі за течією, щоб отримати довшу пряму ділянку труби.

Це одна з практичних переваг ультразвукового вимірювання витрати за допомогою кліщів для існуючих промислових трубопроводів.

Мета прямих трубопроводів полягає в забезпеченні ультразвукового витратомірастабільний та репрезентативний профіль потокуу точці вимірювання.

Коліна, клапани, насоси, трійники, редуктори та інші фітинги можуть порушувати потік і створювати турбулентність, завихрення та нерівномірний розподіл швидкості. Якщо ультразвуковий витратомір встановлено занадто близько до цих перешкод, це може вплинути на точність та стабільність вимірювання.

Як загальні рекомендації щодо встановлення:

Пряма труба вище за течією ≥ 10D
Пряма труба нижче за течією ≥ 5D

деD – внутрішній діаметр труби.

Дотримання рекомендованих вимог до прямої труби, разом із правильним встановленням перетворювача та повністю заповненою трубою, може значно підвищити надійність та повторюваність ультразвукового вимірювання витрати.