يركز هذا الدليل على تلك القرارات الهندسية: كيفية عمل التكنولوجيا، وكيفية الحكم على مدى ملاءمتها للتطبيق، وكيفية تثبيتها بشكل صحيح، وما الذي يؤثر على جودة القياس، ومتى يكون نوع جهاز قياس آخر هو الخيار الأفضل.
كيف يعمل المشبك-في مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية؟
تستخدم معظم أنظمة التثبيت الصناعية-قياس وقت النقل-. يقوم محولان بإرسال نبضات فوق صوتية عبر جدار الأنبوب والسوائل. تصل النبضة التي تنتقل مع التدفق بشكل أسرع قليلاً من النبضة التي تسير ضده. يستخدم جهاز الإرسال فارق وقت العبور-، بالإضافة إلى المسار الصوتي وهندسة الأنابيب، لحساب سرعة التدفق والتدفق الحجمي. يوفر Endress+Hauser شرحًا مفيدًا لـمبادئ القياس بالموجات فوق الصوتية، بما في ذلك وقت النقل- وطرق دوبلر.
يجب ألا يتم التعامل مع وقت العبور-وزمن الدوبلر على أنهما قابلان للتبديل. يحتاج مقياس وقت العبور-إلى مسار صوتي قابل للاستخدام عبر السائل، بينما يعتمد مقياس دوبلر على الانعكاسات من الجسيمات المتحركة أو فقاعات الغاز. للحصول على مقارنة أعمق، انظرزمن العبور-مقابل أجهزة قياس التدفق بالموجات فوق الصوتية دوبلروالعمليمتطلبات مقياس التدفق دوبلر.
هل سيعمل مشبك القياس-على الأنبوب الخاص بك؟
قبل اختيار النموذج، قم بفحص التطبيق. يعتبر المشبك-على جهاز القياس مرشحًا قويًا عندما يكون الأنبوب ممتلئًا، ويكون تركيب الأنبوب معروفًا، ويمكن للسائل أن ينقل إشارة فوق صوتية قابلة للاستخدام، ويوجد ما يكفي من الأنابيب التي يمكن الوصول إليها لتركيب المستشعر بشكل صحيح. تكون القيمة واضحة بشكل خاص عندما يؤدي اتصال العملية إلى إضافة وقت إيقاف التشغيل أو خطر التسرب أو أعمال الأنابيب الباهظة الثمن؛ ويصف إيمرسون هذا النهج غير التدخلي-فيالمشبك-في مجموعة أجهزة قياس التدفق بالموجات فوق الصوتية.
- حالة الأنابيب:تأكد من المادة والقطر الخارجي وسمك الجدار والبطانة وحالة الطلاء.
- حالة السوائل:تأكد من السائل ودرجة الحرارة والفقاعات أو المواد الصلبة المتوقعة وما إذا كان الأنبوب سيظل ممتلئًا.
- حالة التدفق:تحقق من نطاق السرعة المتوقعة واتجاه التدفق والاضطرابات القريبة.
- هدف القياس:قرر ما إذا كان جهاز القياس مخصصًا للإشارة أو استكشاف الأخطاء وإصلاحها أو التحكم أو مراقبة الطاقة أو التحقق.
- الوصول إلى التثبيت:تأكد من وجود مساحة لإعداد سطح الأنبوب ووضع محولات الطاقة وتوجيه الكابلات.
إذا كان العديد من هذه العناصر غير معروف، فاجمع بيانات التطبيق قبل تحديد الأجهزة. وأكثر تفصيلاالمشبك-في دليل اختيار مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتيةيمكن أن تساعد في هيكلة هذه العملية.
كيفية تثبيت المشبك-على مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية
1. التحقق من بيانات الأنابيب بدلاً من التخمين
أدخل القطر الخارجي الفعلي للأنبوب وسمك الجدار والمواد والبيانات التي يحتاجها جهاز الإرسال. لا يكون حجم الأنبوب الاسمي دائمًا هو نفس القطر الخارجي الفعلي، وقد يختلف سمك الجدار الاسمي عن الأنبوب القديم أو المتآكل. إذا كان سمك الجدار غير مؤكد وكان القياس مهمًا، فتأكد من ذلك من سجلات الأنابيب الموثوقة أو قياس السمك المناسب بدلاً من إدخال تقدير مناسب.
2. اختر أفضل موقع قياس متاح
تجنب وضع المستشعرات مباشرة بجانب صمامات التحكم أو المضخات أو الأكواع المتعددة أو غيرها من الاضطرابات عند توفر موقع أفضل. لا توجد قاعدة عامة للجري المستقيم-لكل مشبك-على المتر. يجب أن تحكم متطلبات الشركة المصنعة التثبيت النهائي. على سبيل المثال، ينص Endress+Hauser على أن مشبك تيار واحد -في التصميم يمكن أن يحافظ على أدائه المحدد من خلال مدخل 2 × DN يتم تشغيله في ظل ظروف محددة لأنه يستخدم تصحيح ملف تعريف التدفق-؛ هذه قدرة منتج، وليست قاعدة عامة لجميع أجهزة القياس. انظر الشركة المصنعةمواصفات بروسونيك فلو دبليو 400.
3. قم بإعداد سطح الأنبوب
قم بإزالة الصدأ السائب أو الترسبات الكلسية أو الأوساخ أو الطلاء غير المستقر الذي يمنع الاتصال الصوتي المستمر. قم بتطبيق مادة التوصيل أو الوسادة المحددة لنظام محول الطاقة. لا يعوض إعداد الكسب الإلكتروني القوي عن الاقتران الميكانيكي الضعيف.
4. استخدم الترتيب الصحيح V أو Z أو W
تعمل ترتيبات V وZ وW على إنشاء مسارات مختلفة للموجات فوق الصوتية. يعتمد التكوين الصحيح على الأنبوب وتردد المستشعر والتوهين وتصميم العداد؛ المزيد من الانعكاسات ليست أفضل تلقائيًا. اتبع حساب جهاز الإرسال أو تعليمات الشركة المصنعة. هذادليل الطريقة -Z مقابل الطريقة V-يوفر سياق تركيب إضافي.
5. اضبط التباعد والمحاذاة بعناية
يقوم جهاز الإرسال عادةً بحساب مسافة المستشعر من بيانات الأنبوب والسوائل. قم بالقياس من النقطة المرجعية المحددة لمحول الطاقة وسكة التثبيت، وليس من حافة عشوائية. حافظ على محاذاة كلا المستشعرين مع المسار الصوتي المقصود وقم بتثبيتهما حتى لا يتمكن الاهتزاز من تغيير موضعه. للحصول على تسلسل التثبيت الكامل، راجع الدليلتركيب مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية-المثبت على الحائط.
6. تحقق من التشخيص قبل الوثوق بالرقم
بعد التثبيت، قم بمراجعة القيم التشخيصية المتوفرة على جهاز القياس: جودة الإشارة، والكسب، ومعلومات وقت النقل-وأي مؤشرات لحالة التثبيت-. لا تستخدم حدًا واحدًا لقوة الإشارة-العالمية عبر العلامات التجارية. بدلاً من ذلك، قارن القراءة بالنطاق المقبول للشركة المصنعة وتحقق مما إذا كانت التشخيصات تظل مستقرة أثناء تشغيل العملية. قد تظل قيمة التدفق المستقرة مع بيانات التكوين الضعيفة خاطئة.
ما الذي يحدد فعليًا دقة المشبك-في مقياس التدفق؟
الدقة ليست خاصية واحدة لمحول الطاقة. يعتمد ذلك على مواصفات العداد وظروف التثبيت. ولذلك ينبغي فصل الدقة المنشورة عنالتكرارومنعدم اليقين من القياس الكامل. قد يتكرر جهاز القياس بشكل قريب ولا يزال له نتيجة متحيزة إذا كانت أبعاد الأنبوب أو ملف تعريف التدفق أو إعداد المستشعر خاطئة.
متغيرات المجال الرئيسية هي أبعاد الأنابيب، ومواد الأنابيب والبطانة، والاقتران الصوتي، وموضع محول الطاقة، وحالة السوائل، وملف التدفق، وسرعة التشغيل الفعلية. إذا كانت الدقة عنصرًا أساسيًا في التطبيق، فقم بمراجعة الموقعدقة مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتيةالتوجيه بدلاً من تطبيق نسبة عامة على كل عملية تثبيت.
تعد المعايرة والتحقق الميداني من المهام المختلفة أيضًا. تقوم المعايرة بمقارنة جهاز قياس بمرجع يمكن تتبعه في ظل ظروف محددة؛ يتحقق التحقق الميداني مما إذا كان القياس المثبت يظل ذا مصداقية في العملية الفعلية. نيستخدمة معايرة تدفق السائليوضح لماذا لا يشمل عدم اليقين المعيار المرجعي فحسب، بل يشمل أيضًا إمكانية تكرار نتائج جهاز القياس والأجهزة المرتبطة به. للتخطيط العملي للموقع، قم بالمراجعةكيفية معايرة مقياس التدفق.
متى يجب عليك رفض المشبك-عند القياس؟
إن Clamp-on ليس الحل الصحيح لأنه ببساطة يتجنب قطع الأنبوب. أعد النظر في التكنولوجيا عندما لا يمكن للأنبوب أن يبقى ممتلئًا، أو أن بناء الأنبوب غير معروف أو صعب من الناحية الصوتية، أو أن البطانة ضعيفة الارتباط، أو أن التآكل الشديد أو الرواسب تمنع الإشارة المستقرة، أو لا يوجد موقع تركيب قابل للاستخدام، أو لا يمكن إثبات عدم يقين القياس المطلوب في ظل ظروف التثبيت الفعلية.
أعد النظر أيضًا عندما يوفر قسم القياس المضمن الدائم حلاً أكثر تحكمًا لهدف القياس. تمت مناقشة المفاضلات-فيالمشبك-على أجهزة قياس التدفق بالموجات فوق الصوتية المضمنة.
مشبك محمول أم ثابت-على العداد؟
اختر أمقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية المحمولةلإجراء المسوحات أو التشغيل أو فحص المضخات أو المراقبة المؤقتة أو قياسات المقارنة في عدة مواقع. اختر نظامًا ثابتًا عندما يجب أن تظل الإشارة متاحة للإشارة المستمرة أو التجميع أو التحكم أو الاتصال بـ PLC أو DCS.
قد يكون مبدأ القياس مماثلا، لكن معايير الشراء تختلف. تركز الوحدة المحمولة بشكل أكبر على عمر البطارية وتسجيل البيانات ونطاق محول الطاقة والإعداد السريع. يتطلب النظام الدائم اهتمامًا وثيقًا بالطاقة والمخرجات والاتصالات وتقييم العلبة والموافقة على المنطقة -الخطيرة وثبات التركيب-على المدى الطويل.
المشبك-على مقياس التدفق فوق الصوتي أو الكهرومغناطيسي؟
بالنسبة للسوائل الموصلة، قد يكون المقياس الكهرومغناطيسي هو الخيار الأقوى عندما يكون التثبيت الدائم على الخط مقبولًا ويفضل استخدام أنبوب قياس محدد. يصبح المشبك-في القياس بالموجات فوق الصوتية أكثر جاذبية عندما يكون انقطاع العملية أو تعديل الأنابيب هو القيد الرئيسي. ولا تعتبر أي من التقنيتين أكثر دقة على مستوى العالم.
للحصول على قرار مفصل، قارنالموجات فوق الصوتية مقابل أجهزة قياس التدفق الكهرومغناطيسيومراجعة المتاحةأجهزة قياس التدفق الكهرومغناطيسيإذا كان السائل موصلًا وكان التثبيت المضمن عمليًا.
ما الذي يدفع التكلفة؟
السعر يعتمد على أكثر من قطر الأنبوب. تشتمل عوامل التكلفة المهمة على التكوين المحمول مقابل التكوين الثابت، وخدمة السائل مقابل الغاز، ونوع محول الطاقة ونطاق درجة الحرارة، وعدد القنوات، وتسجيل البيانات، والاتصالات، وشهادة المناطق -الخطيرة وأجهزة التركيب. تشمل التكلفة المثبتة أيضًا الوصول وإعداد السطح والتشغيل وأي أعمال تحقق. الموقعدليل تكلفة مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتيةهي نقطة بداية أفضل من التعامل مع جميع أدوات التثبيت-المثبتة على الأنظمة كفئة سعر واحدة.
مثال عملي على الاختيار
فكر في وجود خط مياه مبرد -افتراضي لا يمكن إغلاقه. مادة الأنبوب وسمك الجدار معروفان، ويظل الخط ممتلئًا، والسائل نظيف نسبيًا، والهدف هو اختبار أداء المضخة المؤقتة-بدلاً من نقل الحراسة. يعد المشبك الزمني للنقل -المحمول-على جهاز القياس خيارًا منطقيًا أولًا. القرار التالي ليس العلامة التجارية؛ هو ما إذا كان الأنبوب المستقيم المتاح ونطاق المستشعر والتشخيصات يدعمون قياسًا موثوقًا لسرعة التدفق المتوقعة.
إذا كان الأنبوب نفسه يحتوي بدلاً من ذلك على مواد صلبة معلقة ثقيلة، أو كان به بطانة سائبة غير معروفة، أو كان يتطلب عدم اليقين في القياس بدرجة منخفضة جدًا لمعاملة تجارية، فإن عملية الاختيار ستتغير. هذا هو النظام الأساسي: اختر من بين شروط التطبيق أولاً، ثم قم بمطابقة الأداة.
التعليمات
س: هل يتسبب المشبك- الموجود في مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية في انخفاض الضغط؟
ج: لا تضيف محولات الطاقة الخارجية عائقًا داخل الأنبوب، وبالتالي لا تؤدي إلى فقدان الضغط المرتبط بالقيود التطفلية.
س: هل يجب أن يكون الأنبوب ممتلئًا؟
ج: بالنسبة إلى-مشبك سائل الأنبوب التقليدي المغلق-عند القياس، يلزم عادةً وجود أنبوب كامل. تحتاج الأنابيب المملوءة جزئيًا إلى تقنية مصممة خصيصًا لهذه الحالة.
س: هل يمكن لمشبك -المثبت على جهاز القياس قياس السوائل المتسخة؟
ج: في بعض الأحيان. وتعتمد النتيجة على كمية وطبيعة الغاز أو المواد الصلبة والمسار الصوتي وطريقة القياس. لا تفترض أن جميع السوائل القذرة تحتاج إلى دوبلر أو أن جميع أجهزة قياس وقت العبور-ستفشل.
س: كيف يمكنني التحقق من القراءة بعد التثبيت؟
ج: ابدأ بتشخيص وتكوين العداد، ثم قارن النتيجة بمرجع مستقل مناسب للتطبيق. اعتمادًا على الموقع، قد يكون ذلك مقياسًا آخر للمعايرة، أو اختبارًا متحكمًا فيه، أو توازن عملية، أو قياسًا متكررًا في موقع أفضل. يجب أن يقوم التحقق باختبار القياس المثبت، وليس مجرد التأكد من استقرار العرض.
س: ما هي المعلومات التي يجب أن أرسلها إلى المورد؟
ج: قم بتوفير السائل، ومواد الأنابيب، والقطر الخارجي، وسمك الجدار، والبطانة، ودرجة الحرارة، ونطاق التدفق المتوقع، والسرعة الدنيا والقصوى إذا كانت معروفة، وبيئة التثبيت، والدقة المطلوبة، والمخرجات، وإمدادات الطاقة، وما إذا كان القياس محمولًا أم دائمًا. يمكنك بعد ذلك مقارنة هذا التطبيق بمشبك مناسب-على مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية بدلاً من الاختيار من المواصفات الرئيسية وحدها.
قائمة الاختيار النهائية
- هل الأنبوب ممتلئ أثناء القياس؟
- هل مادة الأنابيب والقطر الخارجي وسمك الجدار معروفة؟
- هل البطانة أو الطلاء مفهوم؟
- هل السائل متوافق مع طريقة الموجات فوق الصوتية المختارة؟
- هل التدفق المتوقع ضمن نطاق العداد ومحول الطاقة؟
- هل يوجد موقع مناسب بعيدًا عن اضطرابات التدفق الرئيسية؟
- هل يمكن تركيب محولات الطاقة ومحاذاتها بشكل صحيح؟
- ما هو عدم اليقين أو التكرار الذي يتطلبه التطبيق بالفعل؟
- كيف سيتم التحقق من القراءة المثبتة؟
- هل سيحل المقياس الخطي أو الكهرومغناطيسي مشكلة القياس بشكل أكثر موثوقية؟
يمكن أن يكون المشبك- الموجود على مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية وسيلة فعالة لإضافة قياس التدفق دون تعديل خط العملية، ولكن لا ينبغي أن تحل سهولة التثبيت محل الحكم الهندسي. ابدأ بالأنابيب والسوائل وظروف التدفق وهدف القياس. إذا كانت هذه المدخلات تدعم مسارًا صوتيًا مستقرًا وجودة القياس المطلوبة، فيمكن أن يكون التثبيت-على التكنولوجيا حلاً عمليًا؛ إذا لم يحدث ذلك، فعادةً ما يكون اختيار جهاز قياس آخر مبكرًا أفضل من محاولة استكشاف أخطاء تطبيق غير مناسب وإصلاحها بعد التثبيت.
