تطبيقات مقياس تدفق الغاز بالموجات فوق الصوتية ودليل الاختيار

Jul 22, 2026

ترك رسالة

تعد أجهزة قياس تدفق الغاز بالموجات فوق الصوتية مفيدة للغاية عندما يحتاج المشروع إلى فقدان ضغط دائم منخفض، وعدم وجود مكونات قياس دوارة، وتغطية تدفق واسعة ومعلومات تشخيصية.تشمل التطبيقات النموذجية تخصيص الغاز الطبيعي، ومراقبة خطوط الأنابيب الكبيرة، وقياس غاز التوهج والتهوية، والتحكم في غاز المعالجة، ورؤوس الهواء المضغوط-، وأنظمة مختارة من الغاز الحيوي أو الغاز الطبيعي المتجدد.

هذا لا يعني أن كل جهاز قياس بالموجات فوق الصوتية يمكنه قياس كل الغاز. تعتمد النتيجة على ضغط الغاز وكثافته، والرطوبة، والتركيب، وهندسة الأنابيب، والضوضاء الصوتية، وملف التدفق ونوع جهاز قياس الموجات فوق الصوتية الذي يتم النظر فيه.

يشرح هذا الدليل المواضع المناسبة لقياس الغاز بالموجات فوق الصوتية، والمجال الذي قد تكون فيه تقنية أخرى أكثر عملية، وما هي المعلومات التي يجب على المهندس أو المشتري إعدادها قبل طلب عرض الأسعار.

info-800-450

 

دليل ملاءمة التطبيق السريع

طلب لماذا قد تناسب الموجات فوق الصوتية القيد الرئيسي التكوين النموذجي
نقل وتخصيص عهدة الغاز الطبيعي قياس كامل للتجويف-، وتشخيص المسارات المتعددة-، وفقدان الضغط الدائم المحدود يتطلب جهاز قياس معتمد ومعايرة ونظام قياس كامل تمت معايرة مقياس المسار المتعدد-المضمن
مراقبة خطوط الأنابيب ومحطة الضاغط مناسبة للأنابيب الكبيرة ونطاقات التشغيل الواسعة يمكن أن تؤثر الدوامة والنبض والمنظمات وضوضاء الضاغط على الأداء نظام مسار متعدد-مضمّن أو ميداني-مثبت
مضيئة وتنفيس الغاز الحد الأدنى من العوائق وإمكانية تغطية سرعات الغاز المتغيرة على نطاق واسع يتطلب الضغط المنخفض والغاز الرطب والتركيب المتغير والسرعة القصوى تصميمًا مخصصًا الغرض -بناء عداد غاز الشعلة
عملية وغاز الوقود فقدان منخفض للضغط وتآكل ميكانيكي محدود للرؤوس الكبيرة يجب التحقق من كثافة الغاز وتكوينه ورواسبه واستجابة التحكم عداد صناعي مثبت على الخط أو الحقل-
الهواء المضغوط والغاز المرافق مفيد للرؤوس الرئيسية الكبيرة حيث يكون فقدان الضغط مهمًا قد يكون قياس الكتلة الحرارية أكثر اقتصادا في الفروع الصغيرة مقياس الكتلة بالموجات فوق الصوتية أو الحرارية المضمنة
الغاز الحيوي وغاز مدافن النفايات والغاز الطبيعي المضغوط يمكن أن يدعم مراقبة التدفق في ظل ظروف -مرحلة واحدة تم التحقق منها تزيد المكثفات وكبريتيد الهيدروجين والسيلوكسانات والتركيبة المتغيرة من مخاطر التطبيق التطبيق-مقياس التحقق المحدد

 

هل يمكن لمقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية قياس الغاز؟

نعم. تقيس عدادات الغاز بالموجات فوق الصوتية لزمن العبور الفرق بين زمن انتقال النبضة الصوتية التي تتحرك في اتجاه مجرى النهر وزمن انتقال النبضة التي تتحرك في اتجاه مجرى النهر.

Transit-time ultrasonic gas flow measurement principle

ويصل النبض المسافر مع الغاز في وقت أقرب قليلًا. النبض الذي يتحرك عكس الغاز يصل متأخرًا قليلًا. يستخدم المقياس هذا الاختلاف لحساب سرعة الغاز على طول مسار صوتي واحد أو أكثر.

يتم بعد ذلك حساب التدفق الحجمي لحالة التشغيل- من:

Qفِعلي = A × v̄

أين:

  • Qفِعليهو التدفق الحجمي عند ضغط التشغيل ودرجة الحرارة.
  • Aهي مساحة المقطع العرضي الداخلي-للأنبوب.
  • هو متوسط ​​سرعة الغاز المحسوبة.

يتوفر شرح أكثر تفصيلاً لعملية القياس الصوتي في دليل FlowT الخاص بـمبدأ عمل مستشعر تدفق الغاز بالموجات فوق الصوتية.

قياس السرعة هو الجزء الأول فقط من النظام. إذا كانت النتيجة المطلوبة هي الحجم القياسي، أو التدفق الكتلي، أو تدفق الطاقة، أو معدل كتلة الانبعاثات، فإن النظام يحتاج أيضًا إلى بيانات الضغط أو درجة الحرارة أو الكثافة أو الانضغاطية أو التركيب المناسبة.

 

مضمنة، وحقلية-مثبتة ومثبتة بالمشبك-على عدادات الغاز غير قابلة للتبديل

Inline field-mounted and clamp-on ultrasonic gas meters

عدادات الغاز بالموجات فوق الصوتية المتعددة المسارات-المضمنة

يحتوي المقياس المضمّن على جسم قياس مُصنّع مزود بمحولات طاقة موضوعة بدقة. تقوم العديد من المسارات الصوتية بتجربة أوتار مختلفة عبر الأنبوب، مما يسمح لجهاز القياس بتقدير ملف تعريف سرعة المقطع العرضي-بشكل أكثر فعالية من تصميم مسار-مفرد.

قد توفر المسارات المتعددة أيضًا معلومات تشخيصية من خلال مقارنة سرعات المسار وجودة الإشارة الصوتية وسرعة الصوت المقاسة. يوفر FlowT مقدمة منفصلة لكيف تقوم أجهزة قياس التدفق بالموجات فوق الصوتية متعددة المسارات بأخذ عينات من ملف تعريف السرعة.

المزيد من المسارات لا تجعل العداد مناسبًا لنقل الحضانة تلقائيًا. يجب أن يدعم تصميم جهاز القياس والمعايرة والتركيب وقياس الضغط ودرجة الحرارة وتكوين حاسوب التدفق والمعايير التعاقدية المطبقة هدف القياس.

 

الحقل-أنظمة التركيب أو الإدراج

تستخدم الأنظمة المثبتة في الميدان-محولات الطاقة المثبتة خصيصًا لهذا الغرض-الفوهات أو المنافذ أو بكرة القياس. يتم أخذ هذا التصميم في الاعتبار بشكل متكرر لأنابيب العمليات الكبيرة ورؤوس الشعلات والمشاريع التحديثية حيث قد يكون جسم العداد التقليدي الكامل غير عملي.

تصبح هندسة الفوهة والمسار الصوتي وأبعاد الأنابيب ومحاذاة محول الطاقة جزءًا من نظام القياس. ولذلك يجب مراجعة هذه التفاصيل أثناء الهندسة بدلاً من تركها لقواعد التثبيت العامة.

 

المشبك المتخصص-على عدادات الغاز

ينقل المشبك-الموجود على عدادات الغاز الطاقة الصوتية عبر جدار الأنبوب إلى الغاز دون فتح العملية. وهذا يمكن أن يقلل من أعمال التركيب الميكانيكي، ولكن إرسال إشارة مستقرة إلى الغاز أكثر صعوبة بكثير من قياس السائل من خلال نفس جدار الأنبوب.

تعتمد الجدوى على:

  • ضغط الغاز وكثافته
  • تكوين الغاز
  • مادة الأنابيب وسمك الجدار
  • الطلاءات الخارجية والداخلية
  • حالة سطح الأنابيب
  • طول المسار الصوتي
  • تردد محول واقتران
  • الضوضاء والاهتزاز في الخلفية

يجب عدم تحديد المشبك القياسي-على عداد المياه بالموجات فوق الصوتية للغاز فقط لأن كلا المنتجين يستخدمان تقنية وقت النقل-. تتطلب خدمة الغاز تأكيدًا كتابيًا للعداد المحدد وظروف التشغيل.

أين تعمل أجهزة قياس تدفق الغاز بالموجات فوق الصوتية بشكل أفضل؟

1. نقل وتخصيص عهدة الغاز الطبيعي

يعتبر نقل الحضانة والتخصيص من التطبيقات المعتمدة لأجهزة قياس الغاز المضمنة المتعددة-المسارات. يمكن استخدام القياس لتسوية المعاملات التجارية بين المنتجين أو مشغلي خطوط الأنابيب أو مرافق التخزين أو شركات التوزيع أو المستخدمين الصناعيين الكبار.

المعمول بهامتطلبات ISO 17089-1:2019 الخاصة بعدادات نقل العهدة والتخصيصيغطي البناء والأداء والمعايرة والتشخيص والمخرجات وظروف التثبيت لعدادات الغاز بالموجات فوق الصوتية لمدة -وقت النقل.

يمكن أن تشتمل محطة قياس النقل الكاملة-على ما يلي:

  • جهاز قياس بالموجات فوق الصوتية-متعدد المسارات تمت معايرته
  • قياس الضغط المطلق
  • قياس درجة حرارة الغاز التمثيلي
  • كمبيوتر التدفق
  • معلومات عن تكوين الغاز أو كثافته
  • حسابات الانضغاط
  • المراقبة التشخيصية
  • إجراءات التحقق والصيانة التي يمكن تتبعها

قد تشير بعض العقود أو السلطات القضائية أيضًا إلى تقرير AGA رقم . 9. يجب تحديد الإصدار المعمول به ومعايير القبول من قبل المشغل أو المشتري أو السلطة التنظيمية.

الدرس الأكثر أهمية في الاختيار هو أن أداء نقل الرعاية-ينتمي إلى نظام القياس الكامل. لا تعتبر تسمية المسارات المتعددة- أو رقم دقة المنشور دليلاً كافيًا في حد ذاته.

 

2. مراقبة خطوط الأنابيب ومحطة الضاغط

يمكن استخدام عدادات الغاز بالموجات فوق الصوتية في محطات استلام وتسليم خطوط الأنابيب، ومداخل ومخارج الضاغط، ورؤوس تجميع الغاز، ومرافق التخزين، ومحطات خفض الضغط-.

لا يتطلب جهاز قياس الموجات فوق الصوتية ذو التجويف الكامل-نوع التقييد الذي تستخدمه لوحة الفتحة التقليدية. وهذا يمكن أن يقلل من فقدان الضغط الدائم، وهو أمر مهم عندما يكون لطاقة الضغط وضغط الخط المتاح قيمة تشغيلية.

لا يزال أداء خطوط الأنابيب يتأثر بالأنابيب المحيطة. يمكن أن تؤدي الأكواع والصمامات المفتوحة جزئيًا ومنظمات الضغط ومخفضات الضغط والضواغط إلى حدوث دوامة وعدم تناسق ونبض وضوضاء صوتية.

ولذلك ينبغي تقييم موقع العداد كجزء من تخطيط المحطة. نظرة عامة على FlowTأنابيب مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية ومتطلبات التشغيل -المستقيميوفر خلفية إضافية حول كيفية تأثير الاضطرابات المنبع على قسم القياس.

بالنسبة لقياس القيمة العالية-، يجب على المهندسين التفكير فيما إذا كان يجب معايرة جهاز القياس باستخدام أنابيب تمثيلية عند المنبع أو مكيف تدفق مؤهل.

 

3. قياس غازات التوهج والتهوية

يعد قياس غاز التوهج والتهوية أحد أكثر تطبيقات الموجات فوق الصوتية تطلبًا لأن الأنبوب الواحد قد يواجه حالات تشغيل مختلفة جدًا.

  • قد يكون تدفق التطهير الطبيعي قريبًا من الصفر.
  • قد يؤدي الحرق الروتيني إلى ظهور تركيبة غازية متغيرة.
  • يمكن أن تؤدي ظروف اضطراب النبات إلى زيادات سريعة في السرعة.
  • قد يؤدي خفض الضغط في حالات الطوارئ إلى حدوث تدفق شديد وضوضاء صوتية.
  • قد تحتوي أنظمة التوهج الرطب على قطرات مكثفة أو محصورة.

قد يوفر نظام غاز الشعلة-المخصص لهذا الغرض عوائق منخفضة وقياس السرعة ثنائي الاتجاه والاستجابة السريعة والتشخيص الصوتي. لا يزال يتعين التحقق من صحة جهاز القياس بالنسبة للحد الأدنى المتوقع من الضغط، والسرعة القصوى، وتركيبة الغاز، وتحميل السائل، وظروف المنطقة -الخطيرة.

اعتبارًا من عام 2026،ISO/CD 17089-3 لقياس الحرق والتهويةلا يزال قيد التطوير. وينبغي وصفه بأنه مشروع أولي وليس معيارًا دوليًا منشورًا.

ويعتمد الإبلاغ عن الانبعاثات التنظيمية أيضًا على طريقة القياس وحسابات التصحيح والمعايرة وقواعد الإبلاغ المحلية. إن تركيب جهاز قياس بالموجات فوق الصوتية لا يجعل النظام متوافقًا تلقائيًا.

 

4. معالجة الغاز وغاز الوقود

يجوز لمصافي التكرير ومصانع الكيماويات ومصانع الصلب ومنشآت الطاقة استخدام عدادات الموجات فوق الصوتية لغاز المعالجة وغاز وقود المصافي والهيدروجين-التي تحتوي على تيارات والنيتروجين والغاز المعاد تدويره والغاز الطبيعي الذي يتم إمداد الغلايات أو الأفران به.

يمكن أن يكون القياس بالموجات فوق الصوتية جذابًا على الخطوط الكبيرة حيث يستهلك العنصر الأساسي المقيد الضغط أو حيث يؤدي التآكل الميكانيكي إلى زيادة الصيانة.

يجب أن تتضمن مراجعة الطلب ما يلي:

  • الحد الأدنى من ضغط الغاز والكثافة
  • السرعة العادية والحد الأقصى
  • يتغير تكوين الغاز
  • التكثيف والرواسب
  • معدل التحديث المطلوب
  • انخفاض استقرار التدفق-.
  • التخميد الناتج
  • نتيجة فقدان مسار صوتي واحد

عند الحاجة إلى حجم قياسي أو تدفق جماعي، يجب أن تمثل قياسات الضغط ودرجة الحرارة ظروف الغاز في جهاز قياس الموجات فوق الصوتية. فلوتنطاق الارسال الضغط الصناعييوضح نوع الأجهزة الثانوية التي قد تشكل جزءًا من نظام قياس الغاز المعوض.

يجب أيضًا دمج إشارة المرسل بشكل صحيح مع كمبيوتر التدفق أو نظام التحكم. المقالما هو جهاز إرسال التدفق؟يوفر خلفية إضافية عن نقل الإشارات وتكامل النظام.

 

5. الهواء المضغوط وغازات المرافق

تتم مراقبة الهواء المضغوط والنيتروجين والأرجون وغازات مرافق المصنع الأخرى لإدارة الطاقة وأداء الضاغط وتخصيص التكلفة والاستهلاك غير الطبيعي.

من الأرجح أن يكون القياس بالموجات فوق الصوتية مبررًا عندما:

  • الخط عبارة عن رأس نبات كبير.
  • يجب التقليل من فقدان الضغط الدائم.
  • يتغير الطلب بشكل كبير بين دول الإنتاج.
  • يدعم ضغط الغاز النقل الصوتي الموثوق.
  • تعتبر نقطة القياس المضمنة الدائمة مقبولة.
  • المعلومات التشخيصية لها قيمة تشغيلية.

غالبًا ما تتمتع فروع الهواء المضغوط-الصغيرة بتوازن اقتصادي مختلف. أمقياس تدفق الكتلة الحراريةقد يكون من الأسهل تبريره عندما يكون الغاز معروفًا ومستقرًا نسبيًا، وتكون هناك حاجة إلى ناتج مرتبط بالكتلة المباشرة-وحجم الأنبوب متواضع.

للحصول على مثال منتج غاز محدد، قم بمراجعةمقياس تدفق الكتلة الحرارية VF10 لقياس الغاز. لا تزال الملاءمة النهائية تعتمد على تركيبة الغاز الفعلية والضغط ودرجة الحرارة والرطوبة ونطاق التدفق.

 

6. الغاز الحيوي وغاز مدافن النفايات والغاز الطبيعي المتجدد

قد يحتوي الغاز الحيوي وغاز مدافن النفايات على الميثان وثاني أكسيد الكربون وبخار الماء وكبريتيد الهيدروجين والسيلوكسانات والملوثات الأخرى. يمكن أن تتغير تركيزاتها مع المواد الخام وظروف الهضم ومعالجة الغاز والتشغيل الموسمي.

تخلق هذه المكونات مخاطر قياس مختلفة:

  • يمكن أن تؤدي المكثفات والقطرات إلى إضعاف أو مقاطعة النقل الصوتي.
  • يمكن أن يؤثر كبريتيد الهيدروجين على توافق المواد.
  • قد تشكل السيلوكسانات والملوثات الأخرى رواسب.
  • يؤدي تغيير التركيبة إلى تغيير الكثافة والانضغاط وسرعة الصوت.
  • يمكن لمعدات معالجة الغاز أن تحدث تغيرات في الضغط ودرجة الحرارة.

يجب مراجعة ميل الأنبوب، والصرف، واتجاه المستشعر، ونقطة الندى، ومرحل السائل قبل اختيار جهاز القياس.

نشرت وكالة حماية البيئة الأمريكيةمتطلبات بروتوكول القياس البديل للغاز الحيوي والغاز الطبيعي المتجدد. توضح هذه المتطلبات سبب ضرورة ربط طريقة الموافقة أو القياس بمعايير محددة وشروط التركيب والمعايرة والصيانة بدلاً من تعميمها على كل جهاز قياس بالموجات فوق الصوتية.

متى يكون مقياس تدفق الغاز بالموجات فوق الصوتية مناسبًا بشكل سيئ؟

حالة لماذا يخلق المخاطر الخطوة التالية المحتملة
ضغط أو كثافة غاز منخفضة جدًا قد لا تتمتع الإشارة الصوتية بالقوة أو الثبات الكافي. اطلب -مراجعة جدوى الإشارة أو قارن الضغط الحراري أو التفاضلي- أو التقنيات الأخرى.
ترحيل سائل كبير أو تدفق على مرحلتين-. يمكن للقطرات والأفلام السائلة أن تضعف الإشارة أو تشوهها. قم بتحسين عملية الفصل والصرف أو حدد جهاز قياس تم التحقق من صحته لحالة الغاز الرطب الفعلية-.
أنبوب صغير ذو تدفق منخفض قد لا يكون هناك مبرر اقتصادي لنظام الموجات فوق الصوتية المتخصصة. قارن الكتلة الحرارية، أو التوربين، أو الإزاحة-الموجبة، أو قياس كوريوليس.
مطلوب تدفق جماعي مباشر مع الحد الأدنى من الأجهزة الثانوية تقوم أجهزة القياس بالموجات فوق الصوتية في المقام الأول بقياس السرعة والحجم الفعلي. النظر في الكتلة الحرارية أو قياس كوريوليس.
ضجيج شديد للمنظم أو الصمام أو الضاغط يمكن أن يتداخل الصوت الناتج عن العملية- مع نبضات الموجات فوق الصوتية المستلمة. قم بنقل جهاز القياس أو إجراء اختبار ميداني أو استخدام تصميم مع رفض الضوضاء المعتمد.
عدم كفاية الأنابيب المستقيمة يمكن لمحات السرعة الدوامة وغير المتماثلة أن تزيد من عدم اليقين في القياس. انقل جهاز القياس، أو استخدم مكيفًا مؤهلاً، أو قم بتقييم تصميم متعدد -المسارات.
منطقة خطرة-لم يتم التحقق منها أو موافقة مترولوجية قد لا يفي جهاز القياس بمواصفات المشروع أو اللوائح المحلية. اختيار نموذج بالشهادة المطلوبة والنطاق الموثق.

عندما يكون خيار التكنولوجيا لا يزال مفتوحًا، استخدم نطاقًا أوسععملية اختيار مقياس التدفق الصناعيبدلاً من إجبار التطبيق على حل بالموجات فوق الصوتية.

الموجات فوق الصوتية مقابل تقنيات قياس تدفق الغاز الأخرى

تكنولوجيا القياس الأولي القوة الرئيسية القيد الرئيسي تناسب نموذجي
بالموجات فوق الصوتية سرعة الغاز والحجم الفعلي انخفاض فقدان الضغط الدائم والأنابيب الكبيرة والتشخيصات وتغطية التدفق الواسعة يعتمد على الظروف الصوتية وملف التدفق والمدخلات الثانوية للكميات المحولة خطوط الأنابيب، ورؤوس العمليات الكبيرة، ونقل الحراسة، وأنظمة التوهج المتخصصة
الكتلة الحرارية الكتلة-التدفق المرتبط بالانتقال الحراري مفيد في التدفقات المنخفضة ويمكنه الإبلاغ عن الكتلة أو الحجم الطبيعي للغاز الذي تمت معايرته حساس لتكوين الغاز وافتراضات الطلاء والمعايرة الهواء المضغوط وغاز الاحتراق وغاز المرافق ورسوم الغاز الحيوي المختارة
الضغط التفاضلي التدفق المستنتج من فرق الضغط معايير ناضجة وتوافق واسع للعمليات وممارسات صيانة مألوفة فقدان دائم للضغط ونطاق تشغيل مفيد أكثر محدودية في العديد من التكوينات ظروف عملية مستقرة ومصانع بمعايير DP المعمول بها
توربين التدفق الحجمي أداء جيد على الغاز النظيف والمستقر الأجزاء المتحركة، تتحمل التآكل والحساسية للتلوث وملف التدفق غاز نظيف مع ظروف تشغيل خاضعة للرقابة
كوريوليس التدفق المباشر للكتلة والكثافة قياس الكتلة المباشر والاعتماد المحدود على ملف تعريف السرعة يمكن أن تزيد التكلفة والحجم والوزن وفقدان الضغط على خطوط الغاز الكبيرة تيارات وتطبيقات غازية صغيرة ذات قيمة عالية-تتطلب تدفقًا جماعيًا مباشرًا

يرتبط كل من جهاز القياس الحراري ومقياس كوريوليس بتدفق الكتلة، لكنهما لا يستخدمان نفس مبدأ القياس. شرح FlowT لـمبادئ العمل لأجهزة قياس التدفق الشامليوفر المزيد من السياق.

كيفية اختيار مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية للغاز

الخطوة 1: تحديد الإخراج المطلوب

التأكد من ما يحتاجه نظام المراقبة أو المحاسبة أو إعداد التقارير فعلياً:

  • سرعة الغاز
  • التدفق الحجمي الفعلي
  • التدفق الحجمي القياسي أو الأساسي
  • التدفق الشامل
  • الحجم الإجمالي
  • تدفق الطاقة
  • معدل كتلة الانبعاثات

الحجم الفعلي والحجم القياسي غير قابلين للتبديل. إن قراءة العداد 500 متر مكعب في الساعة عند ضغط التشغيل ودرجة الحرارة لا تشير بالضرورة إلى 500 نيوتن متر مكعب في الساعة أو سم مكعب في الساعة.

يمكن تمثيل تحويل الشرط-الأساسي المشترك على النحو التالي:

Qb = Qa × (Pa / Pb) × (Tb / Ta) × (Zb / Za)

يجب أن يكون الضغط ودرجة الحرارة قيمًا مطلقة، كما يجب تحديد الشروط الأساسية التعاقدية. الإرشادات ISO 12213 لحسابات معامل ضغط الغاز الطبيعيتقديم مرجع رسمي لطرق ضغط الغاز الطبيعي-.

 

الخطوة 2: توثيق الغاز

قم بتقديم أكثر من وصف عام مثل "الغاز الطبيعي" أو "الغاز المعالج". سِجِلّ:

  • تكوين الغاز المتوقع
  • الحد الأدنى والحد الأقصى لتركيزات المكونات
  • الوزن الجزيئي أو الكثافة عند توفرها
  • الرطوبة ونقطة الندى
  • المتوقع المكثفات أو السائل المرحل
  • المكونات المسببة للتآكل أو الملوثة
  • ما إذا كان التكوين يتغير أثناء التشغيل
  • ما إذا كانت بيانات كروماتوجراف الغاز-متاحة أم لا

 

الخطوة 3: تحديد كل حالة تشغيل

توفير القيم الدنيا والعادية والقصوى للتدفق والضغط ودرجة الحرارة. قم أيضًا بتضمين حالات بدء التشغيل، وإيقاف التشغيل، والتطهير، والطوارئ، والتدفق-العكسي.

قد يكون للمقياس الذي تم تحديده للحد الأقصى من التدفق فقط أداء تدفق منخفض-غير مناسب عند نقطة التشغيل العادية. قد يفقد المقياس المحدد فقط حول التدفق الطبيعي الإشارة أو يتجاوز سرعته المعتمدة أثناء حالة الطوارئ.

 

الخطوة 4: تسجيل الأنابيب والتركيب

  • حجم الأنبوب الاسمي
  • القطر الداخلي الفعلي
  • جدول الأنابيب وسمك الجدار
  • مادة الأنابيب
  • بطانة داخلية أو طلاء
  • الطلاء الخارجي والعزل
  • فئة الضغط ومعيار شفة
  • التجهيزات المنبع والمصب
  • مواقع الصمامات والمنظم
  • متاح الأنابيب المستقيمة
  • الوصول للتركيب والصيانة

تعتبر هذه التفاصيل ذات أهمية خاصة بالنسبة للربط-بسبب جدوى الأنابيب-وتشكل خصائص الجدران والطلاءات جزءًا من المسار الصوتي.

 

الخطوة 5: تحديد عدم اليقين في القياس، وليس دقة القياس فقط

إن دقة كتيب العداد ليست سوى عامل واحد يساهم في النتيجة النهائية. قد يشمل تقييم عدم اليقين في قياس الغاز أيضًا ما يلي:

  • تأثيرات الملف الشخصي للتدفق-.
  • عدم اليقين في القطر الداخلي-.
  • عدم اليقين الارسال الضغط
  • عدم اليقين الارسال درجة الحرارة
  • عدم اليقين في حساب الانضغاطية
  • عدم اليقين في تكوين الغاز
  • عدم اليقين في المعايرة
  • تأثيرات التثبيت ومعالجة الإشارات-.

لمزيد من المعلومات الأساسية، قم بمراجعة مناقشة FlowT حولدقة مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية وتصحيح معدل التدفق-..

 

الخطوة 6: مراجعة المعايرة والتحقق

تحديد ما إذا كان المشروع يتطلب:

  • اختبار وظائف المصنع
  • المعايرة الجافة
  • معايرة التدفق
  • معايرة متعددة-النقاط
  • المعايرة مع الأنابيب التمثيلية
  • على-التحقق من الموقع
  • إعادة المعايرة الدورية
  • مقارنة مع المقياس المرجعي

وتعتمد الطريقة الصحيحة على قيمة القياس والمتطلبات التنظيمية والأداء التاريخي وعواقب الخطأ. نظرة عامة على FlowTمعايرة مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية عبر الإنترنت وغير متصليشرح التمييز الأساسي.

 

الخطوة 7: تأكيد الموافقات والمخرجات والوثائق

يجب أن تحدد المواصفات النهائية:

  • تصنيف المناطق -الخطرة
  • مطلوب IECEx أو ATEX أو الموافقات المحلية
  • تصنيف حماية البيئة
  • مزود الطاقة
  • 4-20 مللي أمبير، نبض، HART، Modbus أو مخرجات fieldbus
  • تسجيل البيانات ومتطلبات التشخيص
  • شهادات المواد
  • وثائق اختبار الضغط
  • متطلبات العرض المحلي أو جهاز الإرسال عن بعد

الخطة المعدات المعتمدة من IECExيشرح كيفية تقييم شهادات المعدات ونشرها للأجواء المتفجرة. يجب أن يتطابق نطاق الشهادة مع جهاز القياس المحدد والتثبيت المقصود.

 

مثال عملي على الاختيار

فكر في نقطتي قياس-الهواء المضغوط.

 

رأس نبات كبير

يحتوي العنوان الرئيسي على اختلاف كبير بين الطلب الإنتاجي وغير الإنتاجي-. يعد الحفاظ على الضغط أمرًا مهمًا، ويحتاج المستخدم إلى حجم قياسي إجمالي لتخصيص الطاقة.

قد يكون من المفيد تقييم مقياس الموجات فوق الصوتية المضمن لأن الأنبوب الكبير ونطاق التدفق الواسع وقيمة فقدان الضغط الدائم المنخفض يمكن أن يبرر الهندسة الإضافية. سيظل النظام بحاجة إلى بيانات الضغط ودرجة الحرارة المناسبة لتحويل الحجم القياسي-.

 

فرع الآلات الصغيرة

يقوم فرع أصغر بتزويد الهواء المضغوط الجاف لمنطقة إنتاج واحدة. تركيبة الغاز مستقرة، والأنبوب صغير ويتم استخدام القياس لمراقبة الطاقة الداخلية بدلاً من التسوية التجارية.

قد يوفر مقياس الكتلة الحرارية حلاً أبسط وأكثر اقتصادا. في هذه الحالة، فإن اختيار تقنية الموجات فوق الصوتية فقط لأنها لا تحتوي على أجزاء متحركة لن يؤدي إلى أفضل قرار شامل للمشروع.

يوضح هذا المثال لماذا يجب أن يبدأ اختيار العداد بقيمة القياس وحجم الأنبوب ومتطلبات الإخراج وتكلفة التركيب بدلاً من التكنولوجيا المفضلة.

 

فحوصات التثبيت والتشغيل

 

لا تقم بتطبيق قاعدة تشغيل واحدة متتابعة-على كل متر

القاعدة الثابتة مثل 10D المنبع و5D المصب ليست صالحة عالميًا. تعتمد المسافة المطلوبة على تصميم العداد والمسارات الصوتية واضطراب المنبع ومكيف التدفق وترتيب المعايرة.

يمكن للأنبوب المستقيم غير الكافي إنشاء ملفات تعريف سرعة دوامية وغير متماثلة. شرح FlowT لـتأثير عدم كفاية الأنابيب المستقيمة على القياس بالموجات فوق الصوتيةيصف سبب عدم إمكانية إعادة إنتاج عامل عداد المصنع في عملية تثبيت مضطربة.

 

إنشاء خط الأساس التشخيصي

قم بتسجيل القيم التشخيصية بعد التشغيل بينما من المعروف أن الأنابيب ومحولات الطاقة وظروف العملية مقبولة. يوفر هذا الأساس مرجعًا لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها لاحقًا.

التغيير التشخيصي السبب المحتمل الفحص الموصى به
تنخفض نسبة الإشارة-إلى-الضوضاء التكثيف أو التلوث أو الضوضاء الصوتية أو تدهور محول الطاقة افحص الصرف وحالة المستشعر وضوضاء الصمام وتغييرات العملية.
يزداد كسب الإشارة المطلوبة توهين صوتي أكبر أو اقتران أضعف تحقق من الرواسب وحالة الأنابيب وتركيب محول الطاقة وضغط الغاز.
سرعات المسار منفصلة عن علاقتها الطبيعية دوامة، تدفق غير متماثل أو مسار مسدود قم بمراجعة التركيبات الأولية وموضع الصمام وحالة المسار الفردي.
السرعة المقاسة لإزاحات الصوت تغير تكوين الغاز أو درجة حرارته قارن بين درجة حرارة العملية وتحليل الغاز وسرعة الصوت المتوقعة.
زيادة النبضات المرفوضة الضوضاء الصوتية أو الإشارة الضعيفة أو ظروف العملية غير المستقرة تحقق من المنظمات والضواغط والنفاثات-عالية السرعة وجودة الإشارة.
الحجم الفعلي مستقر ولكن الحجم القياسي يتغير بشكل غير متوقع مشكلة في تكوين الضغط أو درجة الحرارة أو التحويل تحقق من أجهزة الإرسال الثانوية والوحدات المطلقة والظروف الأساسية وإعدادات الضغط.

التكلفة والتكلفة الإجمالية للملكية

إن أدنى سعر لشراء العداد لا يؤدي دائمًا إلى أقل تكلفة للمشروع. يقارن:

  • تكلفة العداد وجهاز الإرسال
  • تصنيع القطع -بكرة
  • التنصت الساخن أو إيقاف العملية
  • أدوات الضغط ودرجة الحرارة
  • متطلبات جهاز كمبيوتر التدفق أو محلل الغاز
  • مكيف التدفق والأنابيب الإضافية
  • معايرة المصنع أو المختبر
  • التكليف والتحقق الميداني
  • فقدان الضغط الدائم
  • الصيانة الروتينية وإعادة المعايرة
  • العواقب المالية لعدم التأكد من القياس

قد تبرر نقطة نقل الغاز الطبيعي ذات القيمة العالية-نظام مسارات متعدد-معاير. قد لا يكون هناك فرع مرافق صغير. يجب أن يعكس التقييم الاقتصادي قيمة الغاز المقاس وتكلفة النتيجة غير الصحيحة.

 

قائمة مراجعة RFQ لمقياس تدفق الغاز

فئة المعلومات التي يجب تقديمها
الغاز التركيب والكثافة والوزن الجزيئي والرطوبة ونقطة الندى والملوثات والتغير المتوقع
تدفق الحد الأدنى والعادي والحد الأقصى وبدء التشغيل والإيقاف والتطهير وتدفق الطوارئ
عملية الحد الأدنى والطبيعي والحد الأقصى للضغط ودرجة الحرارة
ماسورة الحجم الاسمي، القطر الداخلي، الجدول الزمني، سمك الجدار، المادة، الطلاء وفئة الضغط
تثبيت يتوفر التشغيل المستقيم والتجهيزات والصمامات والمنظمات والضواغط والتوجيه والوصول
الإخراج الحجم الفعلي أو الحجم القياسي أو التدفق الجماعي أو تدفق الطاقة أو الإجمالي أو معدل الانبعاثات
أداء يتطلب عدم اليقين، والتكرار، ووقت الاستجابة، ومتطلبات التدفق المنخفضة-والتشغيل ثنائي الاتجاه
امتثال المتطلبات القياسية المطبقة والموافقة على المناطق -والخطيرة والمعايرة والوثائق
كهربائي الطاقة، 4-20 مللي أمبير، النبض، HART، Modbus، fieldbus، تسجيل البيانات والعرض عن بعد

أخطاء الاختيار الشائعة

  • استخدام مشبك سائل-على جهاز القياس للغاز دون تأكيد:إن مشاركة نفس مبدأ القياس لا يجعل المنتجات قابلة للتبديل.
  • مقارنة دقة الكتيب فقط:يؤثر التثبيت وأبعاد الأنابيب والمعايرة والأدوات الثانوية على النتيجة الكاملة.
  • الخلط بين الحجم الفعلي والمعياري:يمكن أن يؤدي الضغط أو درجة الحرارة أو الانضغاط أو الظروف الأساسية غير الصحيحة إلى حدوث خطأ في التحويل حتى عندما تكون سرعة الغاز مستقرة.
  • تجاهل العمليات المتطرفة:قد تكون ظروف بدء التشغيل والتطهير والطوارئ أكثر تطلبًا من التدفق الطبيعي.
  • على افتراض أن كل الرطوبة مقبولة:بخار الماء وتكثيف الضوء والتدفق الشديد-على مرحلتين هي حالات مختلفة.
  • استخدام رقم تشغيل مباشر-عام:اتبع متطلبات العداد والتركيب بالضبط.
  • تجاهل الضوضاء الصوتية:يجب مراجعة المنظمات وصمامات التحكم والضواغط والنفاثات عالية السرعة-قبل تحديد نقطة القياس.
 
التعليمات

س: هل يمكن لمقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية قياس أي غاز؟

ج: لا. يجب أن تدعم ظروف الغاز والضغط والكثافة ودرجة الحرارة والسرعة والرطوبة والأنابيب المحددة النقل الصوتي الموثوق. يجب أيضًا أن تتطابق الموافقات على المواد والمناطق -الخطيرة مع الطلب.

س: ما هو الحد الأدنى لضغط الغاز لمقياس الموجات فوق الصوتية؟

ج: لا يوجد حد أدنى عالمي للضغط. يعتمد المتطلب على تكوين الغاز وكثافته وقطر الأنبوب والمسار الصوتي وتصميم محول الطاقة والضوضاء الخلفية. احصل على حد مكتوب للتطبيق أو قم بإجراء اختبار جدوى الإشارة-للنموذج المحدد.

س: هل يمكن للمشبك- الموجود على جهاز قياس الموجات فوق الصوتية قياس الغاز؟

ج: يمكن للمشبك المتخصص- الموجود في أنظمة الغاز قياس التطبيقات المحددة. لا ينبغي افتراض أن المشبك العادي-على مقياس السائل يعمل على الغاز. يجب تقييم مادة الأنابيب وسمك الجدار والطلاء وضغط الغاز وجودة الإشارة الصوتية.

س: هل يجب أن أختار -مسارًا واحدًا أم مقياسًا-مسارًا متعددًا؟

ج: قد تكون عدادات المسار- الفردية كافية لمهام المراقبة الأقل تطلبًا مع ظروف التدفق الخاضعة للتحكم. توفر أجهزة قياس-المسارات المتعددة مزيدًا من معلومات الملف الشخصي للسرعة-وتشخيصات أقوى، مما يجعلها أكثر ملاءمة لتطبيقات التدفق-ذات القيمة العالية أو المضطربة-. يجب أن تحدد حالة عدم اليقين المطلوبة والمعيار المطبق الاختيار.

س: ما هو مقدار الأنابيب المستقيمة المطلوبة؟

ج: تعتمد المتطلبات على المقياس الدقيق، والاضطراب في المنبع، وترتيب المسار-الصوتي، واستخدام مكيف التدفق. استخدم تعليمات التثبيت الخاصة بالشركة المصنعة بدلاً من قاعدة عالمية واحدة.

س: هل يمكن لمقياس الغاز بالموجات فوق الصوتية إخراج التدفق الشامل؟

ج: يقيس مقياس الموجات فوق الصوتية في المقام الأول السرعة والتدفق الحجمي الفعلي. يمكن حساب التدفق الكتلي عند توفر بيانات موثوقة تتعلق بالكثافة أو التركيب والضغط ودرجة الحرارة. هذه نتيجة مشتقة وليست قياسًا مباشرًا للكتلة بأسلوب كوريوليس-.

س: كم مرة يجب معايرة عداد الغاز بالموجات فوق الصوتية؟

ج: يجب أن يعكس الفاصل الزمني أهمية القياس والمتطلبات التنظيمية والاستقرار التاريخي وظروف العملية واتجاهات التشخيص. قد تتطلب تطبيقات الحضانة-والنقل والانبعاثات خطة تحقق أكثر رسمية من مراقبة العملية العامة.

س: هل يمكن لأجهزة القياس بالموجات فوق الصوتية قياس الغاز الرطب؟

ج: فقط عندما يتم التحقق من صحة جهاز القياس المحدد والتركيب بالنسبة للرطوبة وتحميل السوائل المتوقع. لا يُنشئ بخار الماء نفس حالة القياس مثل القطرات المحبوسة أو الأغشية السائلة أو التدفق الشديد -المرحل.

خاتمة

تعد أجهزة قياس تدفق الغاز بالموجات فوق الصوتية مرشحًا قويًا لتخصيص الغاز الطبيعي، ومراقبة خطوط الأنابيب الكبيرة، وأنظمة التوهج والتهوية المتخصصة، ورؤوس الغاز المعالجة، وشبكات الهواء المضغوط - الكبيرة وتطبيقات الغاز الحيوي المحددة.

وتأتي قيمتها من فقدان الضغط المنخفض الدائم، وعدم وجود مكونات قياس دوارة، وقدرة تشغيل واسعة وتشخيصات مفيدة. لا تلغي هذه المزايا الحاجة إلى تقييم ضغط الغاز وكثافته وتكوينه والرطوبة وشكل التدفق والضوضاء الصوتية والمخرجات المطلوبة وعدم اليقين الكامل للنظام.

قبل اختيار جهاز قياس، قم بإعداد تركيبة الغاز وأبعاد الأنابيب والحد الأدنى والحد الأقصى للتدفق والضغط ودرجة الحرارة وحالة الرطوبة وعدم اليقين المطلوب وتصنيف المناطق الخطرة- ومتطلبات الاتصال.

يمكن لـ FlowT مراجعة هذه التفاصيل والمساعدة في تحديد ما إذا كانت تكنولوجيا الموجات فوق الصوتية أو الكتلة الحرارية أو الضغط التفاضلي- أو أي تقنية أخرى لقياس التدفق هي الأكثر ملائمة. تقديم بيانات الطلب من خلالنموذج الاستفسار عن جهاز قياس تدفق الغاز FlowT.

إرسال التحقيق