Ultrasonik Akış Ölçer Doğruluğu Nasıl Artırılır?

Yani bir yatırım yaptınızultrasonik akış ölçer. İyi seçim-hareketli parça yok, minimum düzeyde bakım gerekiyor, kutudan çıktığı anda makul düzeyde doğruluk var. Ama aslında kimsenin size önceden söylemediği şey şu: teknik özellikler sayfasında gördüğünüz doğruluk? Bu ideal koşullar altında. Tesisiniz ideal değil. Borularınız ideal değil. Hiçbir şey asla değil.

Okumalarınızı gerçekte nelerin etkilediğinden ve bu konuda neler yapabileceğinizden bahsedelim.

İşte işler burada ilginçleşiyor. Ultrasonik akış ölçer, akışı doğrudan ölçmez-yukarı ve aşağı yönde hareket eden ultrasonik dalgalar arasındaki zaman farkını ölçer. Matematik, boru kesiti-kesiti boyunca belirli bir hız profilini varsayar. Peki bu profil? Reynolds sayısı denilen bir şeye göre değişir.

Re 2300'ün altında olduğunda laminer akışa sahip olursunuz. Sıvı pürüzsüz, paralel katmanlar halinde hareket eder. Hız profili, merkezde-en hızlı, duvarlarda sıfır olan bir parabol gibi görünüyor. 4000'in üstünde mi? Bu çalkantılı bir akıştır ve profil önemli ölçüde düzleşir. 2300 ile 4000 arası, akışın ne olmak istediğine tam olarak karar veremediği bu tuhaf geçiş bölgesidir.

Bu neden önemli? Çünkü ölçüm cihazınız ultrasonik yolun "gördüğü" şeye dayalı olarak ortalama hızı hesaplıyor. Türbülanslı akışa göre kalibre edilmişse ancak laminer koşuyorsanız yanlış bir sayı alırsınız. Dönem.

Laminer koşullardaki hız dağılımı, merkez çizgisi hızının ortalama hızın iki katı olabileceği parabolik bir düzeni takip eder. Türbülanslı akışta profil çok daha düzdür-merkez çizgisi hızı ortalamanın yalnızca 1,2 katıdır. ±%1 doğruluğa ulaşmaya çalıştığınızda bu çok büyük bir farktır.

Bu, matematik hızla çirkinleştiği için kimsenin hakkında konuşmak istemediği K düzeltme faktörüdür.

Ultrasonik geçiş süresi yöntemi, boru boyunca belirli bir kiriş boyunca hızı ölçer. Hacimsel akış hesaplaması için ihtiyacınız olan ortalama hız bu değil. Bu boşluğu kapatmak için bir düzeltme katsayısına ihtiyacınız var.

Çalkantılı koşullar için ampirik ilişki şöyle görünür:

K=1.119 - 0.011×lg(Re)

Laminer akış için bu tamamen farklı bir denklemdir:

V̄=KVₗburada Re > 10⁵

Ve Re < 10⁵ için:

V̄=[1.119 - 0.011×lg(Re)]Vₗ=KVₗ

Önemli olan şu:-sayacınızın donanım yazılımı muhtemelen bazı yerleşik-dengelemelere sahiptir, ancak akış koşullarınız hakkında varsayımlarda bulunmaktadır. Eğer bu varsayımlar yanlışsa, okumalarınız da yanlıştır. Daha akıllı ölçüm cihazlarından bazıları sıvı viskozitesini girmenize ve otomatik olarak ayarlamanıza olanak tanır. Çoğu bunu yapmıyor.

Muhtemelen şunu duymuşsunuzdur: sayacı 10 boru çapı düz yukarı akışlı ve 5 çaplı aşağı akışlı olacak şekilde kurun. Her kurulum kılavuzunda basılmıştır. Yeterince vurgulamadıkları şey şu kiminimummakul derecede temiz koşullar için.

Yukarı yönde bir pompanız var mı? Daha fazlasını ekleyin. Vana mı? Daha fazla. Farklı düzlemlerde iki dirsek mi? Doğru ölçüm için akış profili yeterince yerleşmeden önce 30D veya daha fazlasına ihtiyacınız olabilir.

Bunu görmezden gelirseniz şöyle olur: hız profili asimetrik hale gelir veya girdap bileşenleri içerir. Ultrasonik yol, gerçek ortalama akışı temsil etmeyen bir şeyin ortalamasını alır. Elbette bir numara alırsınız. Sadece doğru olanı değil.

Birisinin sayacı kontrol vanasının hemen arkasına ittiği kurulumlar gördüm çünkü "burası boşluk vardı." Okumalar %8 oranında kapalıydı. Yüzde sekiz. Velayet devri başvurusunda.

Ultrasonic Flow Meter Accuracy

Sıvınızdaki sesin hızı sabit değildir. Sıcaklığa göre değişir. Ultrasonik ölçüm cihazınız temel olarak zamanı ölçtüğünden, ses hızındaki herhangi bir hata doğrudan akış hatasına dönüşür.

İlişki yaklaşık olarak:

C=C₂₀(1 + bT)

C₂₀ referans sıcaklıktaki (genellikle 0 derece veya 20 derece) ses hızı olduğunda, b, spesifik akışkanınızın sıcaklık katsayısıdır ve T, gerçek sıcaklıktır.

Modern sayaçların çoğunda yerleşik sıcaklık sensörleri bulunur. Güzel. Ama kalibre edilmişler mi? En son ne zaman kontrol edildiler? Termovelin içinde bulunan sensörde termal gecikme yaşanır. Geçici koşullar sırasında, sıcaklık okuması gerçek sıvı sıcaklığından birkaç derece farklı olabilir.

Yüksek-doğruluklu uygulamalar için, sıcaklık dengelemenizin gerçekten amaçlandığı gibi çalıştığını doğrulamak isteyeceksiniz. Sıcaklık okumasındaki 10 derecelik bir hata, akışkana bağlı olarak akış ölçümünüzü %1-3 oranında saptırabilir.

Bu bir tasarım meselesinden çok bir saha meselesidir, ancak önemlidir.

Ultrasonik dönüştürücülerin hassas bir şekilde hizalanması gerekir. Sayaçlardaki kelepçelerde-dönüştürücü ile boru duvarı arasındaki bağlantı kritik öneme sahiptir. Hava boşlukları, aşınmış boru yüzeyleri, boya, pas-bunlardan herhangi biri sinyali zayıflatabilir veya sahte yansımalar oluşturabilir.

Islak transdüserler için kurulum açısı, ultrasonik ışının akışla nerede kesiştiğini belirler. Birkaç derece sapma var ve düşündüğünüz çapı temsil etmeyen bir akoru ölçüyorsunuz.

Fabrikadan gelen hat içi sayaçlar genellikle iyidir. İşlerin ters gittiği saha kurulumları ve yenilemelerdir.

Çoğu ultrasonik ölçüm cihazının bir tür sinyal kalitesi göstergesi vardır. Buna dikkat edin.

Düşük sinyal gücü, ölçüm cihazının geçiş süresi farkını doğru bir şekilde tespit etmekte zorlandığı anlamına gelir. Bunun nedeni, sürüklenen hava veya gaz kabarcıkları, sinyali zayıflatan askıdaki katı maddeler, boru duvarı durumunun bozulması ve kurulumlardaki kelepçe-üzerindeki yanlış transdüser aralığı nedeniyle meydana gelebilir.

Üst düzey ölçümler{0}}, telafi etmek için kazanç ayarlarını ayarlamanıza olanak tanır. Ancak kazancı artırmak aynı zamanda gürültüyü de artırır. Güzel bir nokta vardır ve onu bulmak bazen deneme yanılma gerektirir.

Ultrasonik sayaçlar temiz, homojen sıvılarda harika çalışır. Ancak gerçek endüstriyel süreçler her zaman temiz veya homojen değildir.

Sürüklenen gaz kabarcıkları ultrasonik enerjiyi dağıtır ve emer. Hacimce %1-2 gaz bile sorun yaratabilir. Etkisi büyük ölçüde parçacık boyutuna ve konsantrasyonuna bağlı olmasına rağmen askıdaki katılar da aynı şeyi yapar. Yüksek viskoz akışkanlar, özellikle laminer veya geçiş rejiminde bulunma olasılığınızın daha yüksek olduğu düşük akış hızlarında, beklenen hız profilini geliştirmeyebilir.

Sıvınızı tanıyın. Koşullar mevsimsel olarak veya üretim döngüleriyle değişirse doğruluğunuz da değişecektir.

Ultrasonic Flow Meter Accuracy

Tek-yol ölçerler daha ucuz ve basittir. Borunun üzerine bir ışın gönderiyorlar ve buna bir gün diyorlar. Doğruluk büyük ölçüde gerçek ortalamayı temsil eden tek ölçüme bağlıdır.

Çok{0}}yollu ölçerler, farklı akor konumlarında 2, 4 veya daha fazla akustik yol kullanır. Gerçek hız profiline çok daha iyi bir yaklaşım elde etmek için bunları matematiksel olarak entegre ederler. Sonuç? Bozulmuş akış koşullarında bile daha iyi doğruluk.

Ölçümünüzün yüzde onda birini bile sıkıştırmaya çalışıyorsanız, gidilecek yol çoklu-yoldur. ±%2'nin yeterli olduğu genel süreç kontrolü için genellikle işi tek-yol yapar.

İşte bir gerçeklik kontrolü: tüm akış ölçerler zamanla kayar. Mekanik aşınma olmadığından ultrasonik sayaçlar çoğundan daha azdır, ancak bağışık değildirler.

Dönüştürücünün eskimesi, elektronik parçaların kayması, korozyon veya birikintilerden dolayı boru duvarındaki değişiklikler-bunların tümü doğruluğu etkiler. Teknik özellikler sayfasının doğruluğu, yeni, düzgün şekilde kurulmuş ve bakımı düzgün şekilde yapılmış bir ölçüm cihazı içindir.

Nasıl doğruluyorsunuz? Seçenekler arasında ölçüm cihazının bir kalibrasyon laboratuvarına gönderilmesi (pahalı, çıkarılması gerekir), karşılaştırma için seri halinde bir ana ölçüm cihazı kullanılması (sıvı uygulamalar için pratik) ve gravimetrik veya hacimsel kanıtlama (altın standart ancak çoğu zaman pratik değildir) yer alır.

En azından teşhis verilerinizin trendini belirleyin. Sinyal gücü zamanla düşüyor mu? Araştırmak. Transit süreleri değişiyor mu? Bir şeyler değişiyor.

Ultrasonik akış ölçerler ideal koşullarda %0,5 veya daha iyi inanılmaz derecede doğru sonuçlar verebilir. Ancak bu doğruluğun sağlanması ve sürdürülmesi, kuruluma, proses koşullarına ve sürekli doğrulamaya dikkat etmeyi gerektirir.

Gördüğüm en büyük hatalar? Düz çalışma gereksinimlerini göz ardı eden, sıcaklık telafisini ihmal eden ve fabrika kalibrasyonunun yıllar süren hizmetten sonra hala geçerli olduğunu varsayan kötü kurulum uygulamaları.

Bunları doğru yaparsanız parasını ödediğiniz doğruluğu elde edersiniz. Bunları atlayın, daha ucuz bir sayaç satın almış olabilirsiniz.