عند تحديد وتثبيت مقياس التدفق الخطي-، فإن تفاصيل مواصفات مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية ليست سوى جزء واحد من القصة-ويعتمد الجزء الآخر على نظام الأنابيب لديك. حتى مقياس التدفق "المثالي" سوف يقرأ بشكل غير دقيق إذا واجه دوامة أو تجويفًا أو ملف تعريف سرعة غير طبيعي. تشرح هذه المقالة أهم متطلبات الأنابيب وكيفية تحسين التخطيط لقياس مستقر وقابل للتكرار-مع الحفاظ على انخفاض ضغط مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية بالقرب من الصفر.
لماذا الأنابيب مهمة
يقيس مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية-النقل عبر الأنابيب-الوقت الكامل التدفق عن طريق إرسال إشارات صوتية عبر السائل. أي شيء يغير توزيع السرعة-مثل المرفقين، والصمامات، ومخفضات/الموسعات، والأنابيب المملوءة جزئيًا-يمكن أن يؤثر على استقرار المسار وملف تعريف السرعة، مما يتسبب في حدوث خطأ في القياس أو انخفاض جودة الإشارة. ولهذا السبب تنشر معظم الشركات المصنعة الحد الأدنى من إرشادات التشغيل المباشر وقواعد التثبيت لضمان الدقة. على سبيل المثال، تشير شركة Siemens إلى الحد الأدنى النموذجي لمتطلبات الأنابيب المستقيمة- (يتم التعبير عنها عادةً بأقطار الأنابيب "D") وتؤكد على أن قسم القياس يجب أن يظل ممتلئًا تمامًا.
مواصفات مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية: متطلبات الأنابيب الأساسية
أبقِ الأنبوب ممتلئًا تمامًا
يعد الأنبوب المملوء جزئيًا أحد الأسباب الرئيسية للقراءات غير المستقرة. حتى لو استمر جهاز القياس في إخراج قيمة، فإن هذه القيمة ستكون غير موثوقة إلى حد كبير.
نصائح لتجنب الأخطاء
تجنب تركيب العداد في أعلى نقطة في خط الأنابيب لمنع تراكم الغاز.
إذا كان القياس بالقرب من نقطة عالية لا يمكن تجنبه، ففكر في موقع آخر أو قم بإضافة جهاز تنفيس.
في الأنابيب العمودية، حاول استخدام التدفق لأعلى للتأكد من أن الأنبوب ممتلئ دائمًا بالغاز.
تلبية متطلبات التشغيل -المباشرة (أعلى/أسفل).
عادةً ما يتم قياس طول التشغيل المستقيم- بأقطار الأنابيب (D). يعتمد الطول المطلوب على نوع جهاز القياس (على سبيل المثال، مشبك-على قطعة أو بكرة-)، وعلى السائل، ومدى "اتساخ" الأنابيب في اتجاه المنبع (المرفقين، والوصلات، وصمامات التحكم، وما إلى ذلك).
بالنسبة للعديد من أجهزة قياس التدفق بالموجات فوق الصوتية التي يتم إدخالها، تكون إرشادات الشركة المصنعة الشائعة عادةً حوالي 10D في اتجاه المنبع / 5D في اتجاه مجرى النهر. بالنسبة للاضطرابات الشديدة (على سبيل المثال، خارج-المرفقين المستويين أو الصمامات المفتوحة جزئيًا)، يلزم إجراء جولات مستقيمة أطول.
خطوات تحسين التثبيت
أبقِ جهاز القياس بعيدًا قدر الإمكان عن المرفقين والمحملات والمضخات.
إذا كانت المساحة محدودة، فأعط الأولوية لاستخدام مكيف تدفق معتمد من المورد.
إذا كان طلبك هو نقل الحضانة / القياس المالي، فتأكد من أن التثبيت يتوافق مع المعايير المعترف بها (على سبيل المثال، متطلبات ISO لأجهزة قياس تدفق الغاز بالموجات فوق الصوتية).
تأثيرات صمامات التحكم، والمضخات، وصمامات تخفيض الضغط-.
يجب أن يقلل موقع العداد من اضطراب المنبع ومخاطر التجويف. أفضل الممارسات هي تثبيت جهاز القياس أعلى صمام التحكم كلما أمكن ذلك (تخلق صمامات التحكم اضطرابات وضوضاء قوية في اتجاه مجرى النهر) والحفاظ على مسافة كافية من المضخات-يتم تركيبها حيث يكون هناك وقت لتبدد الاضطرابات.
ملاحظات على المخفضات/الموسعات
تغيرات القطر المفاجئة تشوه ملف تعريف السرعة.
إذا كان من الضروري استخدام المخفض/الموسع، فتأكد من أن الانتقال تدريجي واحتفظ بمقاطع الأنابيب المستقيمة قبل وبعد التركيب.
مواصفات مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية: قواعد التثبيت والتوجيه
اختر الاتجاه الصحيح لمنع مشاكل الفقاعات والحطام
بالنسبة للأنابيب الأفقية، يوصي معظم الموردين بزاوية تثبيت تقلل من تداخل الفقاعات مع مسار الموجات فوق الصوتية. في الأنابيب الأفقية، يجب إزاحة أجهزة الاستشعار بمقدار 20 درجة على الأقل من الاتجاه الرأسي لتقليل تداخل الحزمة الناتج عن تراكم الغاز.
النقاط الرئيسية حسب نوع السائل
السوائل:تجنب التثبيت في الجزء العلوي من الأنبوب، لأن الغاز يميل إلى التجمع هناك.
الملاط أو السوائل القذرة:إذا كانت الرواسب تميل إلى التراكم في الأسفل، فتجنب التثبيت في الأسفل.
الغازات:تلبية متطلبات تصميم جهاز القياس والتأكد من جفاف الأنبوب بدون أي مكثفات.
قائمة التحقق من تأكيد التثبيت
قبل تثبيت مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية، تأكد من مطابقة ما يلي لظروف الموقع الفعلية (وراجع -التفاصيل في ورقة بيانات مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية / ورقة بيانات مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية):
القطر الداخلي للأنبوب وتصنيف سمك الجدار (يجب أن يتطابق جهاز القياس مع المعرف الفعلي المفترض)
نوع السائل (سائل نظيف، سائل متسخ، بخار مشبع، غاز طبيعي، إلخ.)
تقييمات درجة الحرارة/الضغط والمواد
أهداف الدقة والتكرار (وشروط التثبيت اللازمة لتحقيقها)
متطلبات التشغيل المباشر- وما إذا كانت هناك حاجة إلى مكيف التدفق
الإخراج/الاتصالات (النبض، 4-20 مللي أمبير، Modbus، HART)
التشخيص (كسب المسار، نسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR)، مؤشر الدوامة، وما إلى ذلك)
إذا كانت صناعتك منظمة أو تتضمن نقل الحضانة، فتحقق أيضًا مما إذا كان المنتج يتوافق مع معايير مثل ISO 17089 (أجهزة قياس تدفق الغاز بالموجات فوق الصوتية) أو مواصفات الصناعة الأخرى المشار إليها من قبل الشركة المصنعة.
نصائح انخفاض ضغط مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية
تتمثل إحدى المزايا الرئيسية لأجهزة قياس التدفق بالموجات فوق الصوتية في أنها عادةً لا تقيد التدفق مثل عناصر الضغط -التفاضلية.
كيفية فهم انخفاض الضغط بشكل صحيح
بشكل عام، تحتوي أجهزة قياس التدفق بالموجات فوق الصوتية المدخلة على خسائر صغيرة جدًا لأنها لا تضع عائقًا في مسار التدفق. لا يضيف المشبك- الموجود على أجهزة قياس التدفق بالموجات فوق الصوتية أي مقاومة على الإطلاق، لأنه لا توجد مكونات تبرز في الأنبوب.
لجعل انخفاض الضغط لمقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية لا يسبب أي انخفاض إضافي في الضغط، تحتاج إلى تحسين قسم أنبوب القياس بالكامل كنظام:
يفضل -التجويف الكامل أو المشبك-على الحلول؛ تجنب النماذج ذات هياكل التجاويف المنخفضة- أو التي تحتوي على تغييرات مفاجئة في التجويف الداخلي.
تأكد من أن حجم العداد يتطابق مع القطر الداخلي للأنبوب لتقليل خسائر الانكماش المحلية الناتجة عن عدم التطابق.
استخدم أنبوبًا مستقيمًا من نفس المادة والخشونة لقسم القياس؛ تجنب وضع المخفضات/الموسعات، والتمددات/التقلصات السريعة، وأكواع نصف القطر-القصيرة، وصمامات الفراشة المفتوحة جزئيًا، والمكونات الأخرى-عالية الخسارة مباشرة في أعلى أو أسفل النهر.
في العديد من المواقع، يحدث انخفاض كبير في الضغط بسبب الصمامات والمرشحات وصمامات الفحص التي تخلق المقاومة المحلية الرئيسية. إذا كانت المرشحات/أجهزة إزالة الغاز مطلوبة، فضعها في ممر جانبي أو أسهل-للحفاظ على مكانها-ونظفها بانتظام (يمكن أن يؤدي الانسداد إلى زيادة انخفاض الضغط بشكل كبير).
بالنسبة للتطبيقات ذات السرعة العالية-، حافظ على سرعة التدفق الداخلي ضمن نطاق معقول (مع زيادة السرعة، يزداد فقدان الاحتكاك تقريبًا مع v²). إذا لزم الأمر، قم بتقليل السرعة عن طريق زيادة قطر الأنبوب أو تدفق الانقسام.
عادةً لا يكون مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية نفسه هو مصدر انخفاض الضغط؛ يأتي تقليل انخفاض الضغط الفعال- من تقليل تغيرات القطر الداخلي، وتقليل المكونات العالية-K، وتقليل الاضطراب والسرعة المحلية.
مقالات ذات صلة
