När du väljer och installerar en-linjeflödesmätare är specifikationsdetaljerna för en ultraljudsflödesmätare bara en del av historien-den andra delen beror på ditt rörsystem. Även en "perfekt" flödesmätare kommer att läsa felaktigt om den stöter på virvel, kavitation eller en onormal hastighetsprofil. Den här artikeln förklarar de viktigaste rörledningskraven och hur man optimerar layouten för stabil, repeterbar mätning-samtidigt som ultraljudsflödesmätarens tryckfall hålls nära noll.
Varför rörledning spelar roll
En ultraljudsflödesmätare på heltid-rör- mäter flödet genom att skicka akustiska signaler genom vätskan. Allt som ändrar hastighetsfördelningen-såsom krökar, ventiler, reducerare/expanderar, delvis fyllda rör-kan påverka vägstabiliteten och hastighetsprofilen, vilket kan orsaka mätfel eller försämrad signalkvalitet. Det är därför de flesta tillverkare publicerar minimiriktlinjer för raka-körningar och installationsregler för att säkerställa noggrannhet. Till exempel påpekar Siemens typiska minimikrav för raka-rör (vanligtvis uttryckta i rördiametrar "D") och betonar att mätsektionen måste förbli helt full.
Ultraljudsflödesmätarespecifikation: krav på kärnrör
Håll röret helt fullt
Ett delvis fyllt rör är en av huvudorsakerna till instabila avläsningar. Även om mätaren fortfarande matar ut ett värde, kommer det värdet att vara mycket opålitligt.
Tips för att undvika misstag
Undvik att installera mätaren på den högsta punkten av rörledningen för att förhindra gasansamling.
Om mätning nära en hög punkt är oundviklig, överväg en annan plats eller lägg till en ventilationsanordning.
I vertikala rör, försök att använda uppåtgående flöde för att säkerställa att röret alltid är fullt med gas.
Uppfyll kraven för rak-körning (uppströms/nedströms).
Rak-längd mäts vanligtvis i rördiametrar (D). Den erforderliga längden beror på mätartypen (t.ex. klämma-på eller spole-bit), vätskan och hur "smutsig" uppströmsröret är (knäbågar, T-stycken, kontrollventiler, etc.).
För många insatta ultraljudsflödesmätare är den vanliga tillverkarens vägledning vanligtvis cirka 10D uppströms / 5D nedströms. För allvarliga störningar (t.ex. ut-ur-plana armbågar eller delvis öppna ventiler) krävs längre raka körningar.
Installationsoptimeringssteg
Håll mätaren så långt som möjligt från armbågar, tees och pumpar.
Om utrymmet är begränsat, prioritera att använda en flödeskonditioneringsmedel som godkänts av leverantören{{0}.
Om din ansökan är vårdnadsöverföring/skattemätning, se till att installationen överensstämmer med erkända standarder (t.ex. ISO-krav för ultraljudsgasflödesmätare).
Effekter av reglerventiler, pumpar och tryck-reduceringsventiler
Mätarens placering bör minimera uppströms turbulens och kavitationsrisk. Bästa praxis är att installera mätaren uppströms om en reglerventil när det är möjligt (reglerventiler skapar stark nedströms turbulens och buller) och hålla tillräckligt avstånd från pumpar-installationer där störningarna hinner försvinna.
Anmärkningar om reducerare/expanderar
Plötsliga diameterförändringar förvränger hastighetsprofilen.
Om en reducering/expanderare måste användas, se till att övergången sker gradvis och håll raka rörsektioner före och efter monteringen.
Ultraljudsflödesmätarespecifikation: installations- och orienteringsregler
Välj rätt riktning för att förhindra bubblor och skräpproblem
För horisontella rör rekommenderar de flesta leverantörer en installationsvinkel som minskar bubblans interferens med ultraljudsvägen. I horisontella rörledningar bör sensorerna vara förskjutna minst 20 grader från den vertikala riktningen för att minska strålstörningar orsakade av gasansamling.
Nyckelpunkter efter vätsketyp
Vätskor:Undvik att installera på toppen av röret, eftersom gas tenderar att samlas där.
Slam eller smutsiga vätskor:Om sediment tenderar att avsättas i botten, undvik att installera i botten.
Gaser:Uppfyll mätarens designkrav och se till att röret är torrt utan kondensat.
Checklista för installationsbekräftelse
Innan du installerar en ultraljudsflödesmätare, bekräfta att följande stämmer överens med de faktiska förhållanden på plats (och kryss-kontrollera detaljerna i databladet för ultraljudsflödesmätaren/databladet för ultraljudsflödesmätaren):
Rörets inre diameter och väggtjockleksklassificering (mätaren måste matcha det antagna faktiska ID)
Vätsketyp (ren vätska, smutsig vätska, mättad ånga, naturgas, etc.)
Temperatur/tryckklasser och material
Mål för noggrannhet och repeterbarhet (och de installationsförhållanden som krävs för att uppnå dem)
Krav på rak-körning och om en flödeskonditionering behövs
Utgång/kommunikation (puls, 4–20 mA, Modbus, HART)
Diagnostik (vägförstärkning, SNR, virvelindikator, etc.)
Om din bransch är reglerad eller involverar vårdnadsöverlåtelse, kontrollera även om produkten uppfyller standarder som ISO 17089 (ultraljudsgasflödesmätare) eller andra branschspecifikationer som refereras av tillverkaren.
Ultraljudsflödesmätare tryckfallsspetsar
En stor fördel med ultraljudsflödesmätare är att de vanligtvis inte begränsar flödet som differentiella-tryckelement.
Hur man korrekt förstår tryckfall
I allmänhet har införande ultraljudsflödesmätare mycket små förluster eftersom de inte placerar ett hinder i flödesvägen. Klämma-på ultraljudsflödesmätare ger i princip inget motstånd alls, eftersom inga komponenter sticker ut i röret.
För att tryckfallet för en ultraljudsflödesmätare nästan inte ska införa något ytterligare tryckfall, måste du optimera hela mätrörssektionen som ett system:
Föredrar helt-borrning eller kläm-på lösningar; undvik modeller med minskade-borrningsstrukturer eller plötsliga förändringar i inre kavitet.
Se till att mätarens storlek stämmer överens med rörets innerdiameter för att minska lokala kontraktionsförluster orsakade av felpassning.
Använd rakt rör av samma material och grovhet för doseringssektionen; Undvik att placera reducerare/expanderar, snabba expansioner/sammandragningar, korta-knäbågar, delvis öppna vridspjällsventiler och andra hög-förlustkomponenter direkt uppströms eller nedströms.
På många platser orsakas faktiskt stora tryckfall av ventiler, filter och backventiler som skapar det huvudsakliga lokala motståndet. Om filter/avgasare krävs, placera dem i en bypass eller enklare-att-hålla position och rengör dem regelbundet (blockering kan göra att tryckfallet ökar exponentiellt).
För applikationer med hög-hastighet, håll den inre flödeshastigheten inom ett rimligt område (när hastigheten ökar ökar friktionsförlusten ungefär med v²). Minska vid behov hastigheten genom att öka rördiametern eller dela flödet.
Ultraljudsflödesmätaren i sig är vanligtvis inte källan till tryckfallet; verkligt effektiv minskning av tryck-fall kommer från att minska inre diameterändringar, minska komponenter med hög-K och minska lokal turbulens och hastighet.
Relaterade artiklar
