Mikä on monitie-ultraäänivirtausmittari?
Monitieultraäänivirtausmittarion erittäin{0}}tarkkuusinstrumentti, joka mittaa nesteen virtausta akustisen aallon etenemisperiaatteella. Verrattuna yksipoluisiin-virtausmittareihin, monitiesuunnittelu parantaa mittaustarkkuutta ja vastenopeutta käyttämällä useita akustisia reittejä. TherakennesuunnitteluMittausputken koko on avaintekijä virtausmittarin suorituskyvyn varmistamisessa.
Monitie-ultraäänivirtausmittareiden rakennesuunnittelu
Monitie-ultraäänivirtausmittarin mittausputkea suunniteltaessa on ensin otettava huomioon seuraavat kolme perusperiaatetta:
Virtauksen tasaisuus
Putken suunnittelun on varmistettava tasainen nestevirtaus ja vältettävä paikallisen turbulenssin tai virtauksen epätasaisuuden aiheuttamat mittausvirheet.
Akustisen aallon etenemisominaisuudet
Putken suunnittelussa on varmistettava, että akustiset aallot voivat levitä tasaisesti koko putkessa ja minimoimaan putken seinämien, nesteen ominaisuuksien tai muiden akustiseen etenemiseen vaikuttavien tekijöiden aiheuttama vaimennus tai häiriö.
Anturin järjestely
Akustisten lähettimien ja vastaanottimien sijainnit ja sijoittelut on järjestettävä kohtuudella, jotta mittaustiedot ovat tarkat.
On syytä huomata, että putken geometrinen muoto ja mitat vaikuttavat suoraan akustisen aallon etenemiseen. Putken halkaisijan valinnan tulee perustua nimellispaineeseen, väliaineen suunnittelupaineeseen, väliaineen lämpötilaan, virtausalueeseen ja virtausmittarin optimaaliseen suorituskykyalueeseen. Suurempi putken halkaisija voi vähentää häiriötä nesteen virtauksessa, mutta se voi johtaa suurempaan akustiseen vaimenemiseen. Yleensä putken halkaisija tulee valita kohtuudella nesteen virtausnopeuden ja nopeuden mukaan.
Huomaa
Putken pituudella on tärkeä vaikutus virtauksen tasaisuuteen. Yleensä putken pituuden tulee olla riittävän pitkä, jotta neste voi kehittyä täysin stabiloituneeksi virtaukseksi, mikä vähentää tulo- ja ulostulohäiriöiden vaikutusta mittaukseen.
Monitie-ultraäänivirtausmittarin mitat
Mittavaatimuksia ovat nimellishalkaisija DN (mm), pituus L (mm), korkeus H (mm), leveys D (mm), sisävirtauskanavan halkaisija φd (mm) ja pultin reiän halkaisija φn. Virtausmittarissa on laippaliitännät, ja laipan mitat ovat GB/T 9124.1-2019 teräsputkilaipat, osan 1: PN-sarjan mukaisia.
Tämä ultraäänivirtausmittarin toimintaperiaate käyttää korkeaa-melua vaimentavaa suunnittelutekniikkaa, ja se on varustettu sisäänrakennetulla-kolmivaiheisella-levy-virtauksensäätimellä tai muulla rakenteellisella sisäänrakennetulla-virtauksensäätimellä. Virtausmittarin ultraäänen vaadittujen suorien putkien pituuksien on täytettävä kuvissa esitetyt vaatimukset.
Suoran putken pituusvaatimukset
Yksisuuntaisessa ultraäänikaasuvirtausmittarissa (jossa on sisäänrakennettu -virtauksensäätölaite) virtaussuunnassa suoran putken pituuden on oltava suurempi tai yhtä suuri kuin 5D ja myötävirran suoran putken pituuden on oltava suurempi tai yhtä suuri kuin 3D.
Yksisuuntaisessa ultraäänikaasuvirtausmittarissa (ilman sisäänrakennettua -virtauksensäätölaitetta) virtaussuunnassa suoran putken pituuden on oltava suurempi tai yhtä suuri kuin 10D ja myötävirran suoran putken pituuden on oltava suurempi tai yhtä suuri kuin 5D.
akaksisuuntainen ultraäänivirtausmittari(kaksisuuntainen tyyppi ilman sisäänrakennettua -virtauksenmuokkauslaitetta) virtaussuunnassa suositellun suoran putken pituuden on oltava suurempi tai yhtä suuri kuin 10D ja myötävirran suoran putken pituuden on oltava suurempi tai yhtä suuri kuin 10D.
Kaksisuuntaiselle ultraäänivirtausmittarille (kaksisuuntainen tyyppi sisäänrakennetulla -virtauksensäätimellä) virtaussuunnassa suositellun suoran putken pituuden on oltava suurempi tai yhtä suuri kuin 5D ja myötävirran suoran putken pituuden on oltava suurempi tai yhtä suuri kuin 5D.
Ulkoisten rakenteellisten mittojen lisäksi mittausputkien materiaalien valinta on tärkeää myös akustisen aallon etenemisen ja nestevirtauksen kannalta. Putkimateriaalien akustisten absorptio-ominaisuuksien on oltava alhaiset, jotta voidaan vähentää materiaalin absorptiosta aiheutuvaa signaalin vaimenemista aallon etenemisen aikana. Yleisiä materiaaleja ovat ruostumaton teräs, erikoismuovit ja komposiittimateriaalit. Materiaalin valinnan on oltava yhteensopiva nestemäisen väliaineen kanssa korroosion tai kemiallisten reaktioiden estämiseksi pitkäaikaisen-käytön aikana. Erittäin syövyttäviä nesteitä varten valitaan yleensä ruostumaton teräs tai korroosionkestävät seokset. Myös ympäristötekijät, kuten lämpötila, kosteus, korkea paine ja matala paine, tulee ottaa huomioon materiaaleja valittaessa.
Monitie ultraäänivirtausmittarisovelluksiin
Monitie-ultraäänikaasuvirtausmittari koostuu pääasiassa ultraääniantureista akustisten signaalien lähettämiseksi ja vastaanottamiseksi, symmetristen, ristikkäisten tai rengasmaisten akustisten reittien konfiguraatioista, putkisovittimista, jotka kiinnittävät ultraäänianturit putkeen, ja signaalinkäsittely-yksiköstä, joka vastaa antureilta vastaanotettujen akustisten signaalien käsittelystä. Signaalinkäsittely-yksikkö sisältää vahvistimia, suodattimia, analogia---digitaalimuuntimia ja muita komponentteja, jotka muuntavat analogiset signaalit digitaalisiksi signaaleiksi ja laskevat virtausnopeuden.
Ultraäänianturi Putken asettelumenetelmä
Ultraääniputken virtausmittarin akustiset reitit mittausputkeen voidaan järjestää monella tavalla, mukaan lukien pääasiassa rinnakkaisjärjestely, rinnakkais-/ristijärjestely, poikkijärjestely ja verkkojärjestely, kuten kuvassa näkyy.
Rinnakkaisjärjestely voi täysin heijastaa nopeusjakaumaa putkessa. Ristijärjestely voi vähentää järjestelmävirheitä vertaamalla kahden ristikkäisen akustisen reitin mittaamia virtausnopeuksia. Siksi näitä kahta järjestelyä käytetään laajasti käytännössä. Verkkojärjestely lisää akustista etenemisetäisyyttä heijastusten kautta ja voi täysin heijastaa nopeusjakaumaa putkessa; signaalin vaimennus on kuitenkin erittäin voimakasta, joten sitä käytetään enimmäkseen laboratoriokokeellisessa tutkimuksessa. Tällä hetkellä kansainvälisesti yleisimmin käytetyt rinnakkais- ja ristijärjestelyt.
Valitusta järjestelystä riippumatta perimmäisenä tavoitteena on parantaa virtausmittarin suorituskykyä. Akustisten reittien sijainnit ja kunkin reitin painokertoimet vaikuttavat suoraan putken nestevirtauksen mittauksen tarkkuuteen. Useat tutkijat ovat tehneet tutkimuksia ja ehdottaneet useita datafuusiomenetelmiä, kuten hermoverkkoalgoritmeja ja geneettisiä algoritmeja, tutkiakseen optimaalisia akustisia polkuja ja painojakaumia. Nämä uudet menetelmät jäävät kuitenkin pääosin teoreettiseen tutkimusvaiheeseen. Tällä hetkellä yleisesti käytettyjä akustisten polkujen asettelumalleja ovat Gaussian-Legendre, Chebyshev, Tailored ja OWICS. Jokaisessa kaaviossa akustisten polkujen suhteelliset paikat ja niiden painokertoimet ovat kiinteät ja ne voidaan saada hakutaulukoista. Nämä asettelukaaviot ovat osoittaneet hyvää suorituskykyä monitiekaasuvirtauksen mittauksessa.
Aiheeseen liittyvät artikkelit
Aloita lukumatkasi nyt!
