Ultraäänikaasun virtausmittarit ovat hyödyllisimpiä, kun projekti vaatii pientä pysyvää painehäviötä, ei pyöriviä mittauskomponentteja, laajaa virtauskattavuutta ja diagnostiikkatietoja.Tyypillisiä sovelluksia ovat maakaasun allokointi, suurten putkilinjojen valvonta, soihdutus- ja poistokaasumittaukset, prosessikaasun ohjaus, paineilman kokoojat ja valitut biokaasu- tai uusiutuvat maakaasujärjestelmät.
Tämä ei tarkoita, että jokainen ultraäänimittari voi mitata jokaista kaasua. Tulos riippuu kaasun paineesta ja tiheydestä, kosteudesta, koostumuksesta, putken geometriasta, akustisesta melusta, virtausprofiilista ja harkittavan ultraäänimittarin tyypistä.
Tässä oppaassa kerrotaan, mihin ultraäänikaasumittaus sopii, mihin toinen tekniikka voi olla käytännöllisempi ja mitä tietoja insinöörin tai ostajan tulee valmistaa ennen tarjouksen pyytämistä.
Pikasovellus soveltuvuusopas
| Sovellus | Miksi Ultrasonic voi sopia? | Päärajoitus | Tyypillinen kokoonpano |
|---|---|---|---|
| Maakaasun säilytyksen siirto ja allokointi | Täydellinen-reiän mittaus, monireitti{1}}diagnostiikka ja rajoitettu pysyvä painehäviö | Vaatii validoidun mittarin, kalibroinnin ja täydellisen mittausjärjestelmän | Kalibroitu inline moni{0}}polkumittari |
| Putkilinjan ja kompressoriaseman valvonta | Soveltuu suurille putkille ja laajoille käyttöalueille | Pyörre, pulsaatio, säätimet ja kompressorin melu voivat vaikuttaa suorituskykyyn | Inline tai kenttä{0}}asennettu monipolkujärjestelmä- |
| Soihdut ja poista kaasu | Minimaalinen esto ja mahdollisuus kattaa laajasti muuttuvat kaasun nopeudet | Matala paine, märkä kaasu, muuttuva koostumus ja äärimmäinen nopeus edellyttävät erityistä suunnittelua | Käyttötarkoitus-rakennettu soihdukaasumittari |
| Prosessi ja polttokaasu | Pieni painehäviö ja rajoitettu mekaaninen kuluminen suurissa kokoojassa | Kaasun tiheys, koostumus, kerrostumat ja kontrollivaste on tarkistettava | Inline tai kenttä{0}}asennettu teollisuusmittari |
| Paineilma ja käyttökaasu | Hyödyllinen suurille pääjakoille, joissa painehäviö on tärkeä | Lämpömassan mittaus voi olla taloudellisempaa pienillä oksilla | Inline ultraääni tai lämpömassamittari |
| Biokaasu, kaatopaikkakaasu ja RNG | Voi tukea virtauksen seurantaa vahvistetuissa yksi{0}}vaiheisissa olosuhteissa | Kondensaatti, rikkivety, siloksaanit ja vaihteleva koostumus lisäävät käyttöriskiä | Sovelluskohtainen -vahvistettu mittari |
Voiko ultraäänivirtausmittari mitata kaasua?
Kyllä. Transit-aika ultraäänikaasumittarit mittaavat eron alavirtaan liikkuvan akustisen pulssin kulkuajan ja vastavirtaan liikkuvan pulssin kulkuajan välillä.
Kaasun mukana kulkeva pulssi saapuu hieman aikaisemmin. Kaasua vasten kulkeva pulssi saapuu hieman myöhemmin. Mittari käyttää tätä eroa kaasun nopeuden laskemiseen yhtä tai useampaa akustista reittiä pitkin.
Käyttötilan tilavuusvirtaus{0}} lasketaan sitten seuraavista:
Qtodellinen = A × v̄
Jossa:
- Qtodellinenon tilavuusvirtaus käyttöpaineessa ja lämpötilassa.
- Aon putken sisäinen poikki{0}}pinta-ala.
- v̄on laskettu keskimääräinen kaasun nopeus.
Tarkempi selitys akustisesta mittausprosessista löytyy FlowT:n oppaastaultraäänikaasuvirtausanturin toimintaperiaate.
Nopeuden mittaus on vain järjestelmän ensimmäinen osa. Jos vaadittu tulos on vakiotilavuus, massavirta, energiavirta tai päästöjen massanopeus, järjestelmä tarvitsee myös asianmukaiset paine-, lämpötila-, tiheys-, puristuvuus- tai koostumustiedot.
Kaasumittarit eivät ole keskenään vaihdettavissa.
Inline monipolku{0}}ultraäänikaasumittarit
Inline-mittari sisältää valmistetun mittausrungon, jossa on tarkasti sijoitetut muuntimet. Useat akustiset reitit ottavat näytteitä eri jänteistä putken poikki, jolloin mittari voi arvioida poikkileikkausnopeusprofiilin tehokkaammin kuin yksittäinen-polku.
Useat polut voivat myös tarjota diagnostista tietoa vertaamalla polunopeuksia, akustisen signaalin laatua ja mitattua äänennopeutta. FlowT tarjoaa erillisen johdannonkuinka monipolkuiset ultraäänivirtausmittarit näyttelevät nopeusprofiilia.
Enemmän polkuja ei automaattisesti tee mittarista säilytysoikeuden siirtoon sopivaa. Mittarin suunnittelun, kalibroinnin, asennuksen, paineen ja lämpötilan mittauksen, virtaustietokoneen konfiguroinnin ja sovellettavan sopimusstandardin on tuettava mittaustavoitetta.
Kenttä-asennetut tai asennusjärjestelmät
Kentälle{0}}asennettavissa järjestelmissä käytetään muuntimia, jotka on asennettu tarkoitukseen-suuttimiin, portteihin tai mittauskelaan. Tätä mallia harkitaan usein suurissa prosessiputkissa, laipatjakoputkissa ja jälkiasennusprojekteissa, joissa täydellinen perinteinen mittarirunko voi olla epäkäytännöllinen.
Suuttimen geometria, akustinen reitti, putken mitat ja anturin suuntaus tulevat osaksi mittausjärjestelmää. Nämä yksityiskohdat on siksi tarkistettava suunnittelun aikana, eikä jätettävä yleisten asennussääntöjen varaan.
Erikoispuristin{0}}kaasumittareihin
Kaasumittarien kiinnitys{0}}välittää akustista energiaa putken seinämän läpi kaasuun avaamatta prosessia. Tämä voi vähentää mekaanista asennustyötä, mutta vakaan signaalin välittäminen kaasuun on huomattavasti vaativampaa kuin nesteen mittaaminen saman putken seinämän läpi.
Toteutettavuus riippuu:
- Kaasun paine ja tiheys
- Kaasun koostumus
- Putken materiaali ja seinämän paksuus
- Ulko- ja sisäpinnoitteet
- Putken pinnan kunto
- Akustisen reitin pituus
- Anturin taajuus ja kytkentä
- Taustamelu ja tärinä
Ultraäänivesimittarin vakiopuristinta- ei saa koskaan valita kaasulle, koska molemmissa tuotteissa käytetään siirto-aikatekniikkaa. Kaasupalvelu vaatii kirjallisen vahvistuksen tietystä mittarista ja käyttöolosuhteista.
Missä ultraäänikaasuvirtausmittarit toimivat parhaiten?
1. Maakaasun säilytyksen siirto ja jakaminen
Säilytyksen siirto ja allokointi ovat vakiintuneita sovelluksia kalibroiduille monireittisille kaasumittareille. Mittausta voidaan käyttää kaupallisten transaktioiden selvittämiseen tuottajien, putkioperaattoreiden, varastojen, jakeluyhtiöiden tai suurten teollisuuskäyttäjien välillä.
SovellettavaISO 17089-1:2019 vaatimukset säilytyksen siirto- ja allokointimittareillekattaa kuljetusaikaisten ultraäänikaasumittareiden rakenteen, suorituskyvyn, kalibroinnin, diagnostiikan, lähdöt ja asennusolosuhteet.
Täydellinen säilytys{0}}siirtomittausasema voi sisältää:
- Kalibroitu monipolku{0}}ultraäänimittari
- Absoluuttinen paineen mittaus
- Edustava kaasun lämpötilan mittaus
- Flow-tietokone
- Tiedot kaasun koostumuksesta tai tiheydestä
- Kokoonpuristuvuuslaskelmat
- Diagnostinen seuranta
- Jäljitettävät tarkastus- ja huoltomenettelyt
Jotkin sopimukset tai lainkäyttöalueet voivat viitata myös AGA-raporttiin nro{0}} Operaattorin, ostajan tai sääntelyviranomaisen tulee määrittää sovellettavat painos- ja hyväksymiskriteerit.
Tärkein valintaoppitunti on se, että säilytys{0}}siirtokyky kuuluu koko mittausjärjestelmään. Moni-polun tarra tai esitteen tarkkuusluku ei sinänsä riitä todisteeksi.
2. Putkilinjan ja kompressoriaseman valvonta
Ultraäänikaasumittareita voidaan käyttää putkistojen vastaanotto- ja toimitusasemissa, kompressorin sisään- ja ulostuloissa, kaasun keräyspisteissä, varastotiloissa ja paineen{0}}alennusasemissa.
Täysreikäinen-ultraäänimittari ei vaadi perinteisen aukkolevyn käyttämää rajoitusta. Tämä voi vähentää pysyvää painehäviötä, mikä on tärkeää silloin, kun puristusenergialla ja käytettävissä olevalla linjapaineella on käyttöarvoa.
Putkilinjan suorituskykyyn vaikuttaa edelleen ympäröivä putkisto. Kulmat, osittain avoimet venttiilit, paineensäätimet, vähennysventtiilit ja kompressorit voivat aiheuttaa pyörteitä, epäsymmetriaa, pulsaatiota ja akustista melua.
Siksi mittarin sijainti tulisi arvioida osana asemakaavaa. FlowT:n yleiskatsausultraäänivirtausmittarin putkisto ja suora{0}}ajovaatimuksettarjoaa lisätaustaa siitä, miten ylävirran häiriöt vaikuttavat mittausosaan.
Korkean arvon{0}}mittauksia varten insinöörien tulee harkita, pitäisikö mittari kalibroida edustavalla ylävirran putkistolla vai pätevällä virtauksen säätimellä.
3. Soihdutus- ja tuuletuskaasun mittaus
Soihdutus- ja tuuletuskaasun mittaus on yksi vaativimmista ultraäänisovelluksista, koska yksi putki voi kokea hyvin erilaisia toimintatiloja.
- Normaali tyhjennysvirtaus voi olla lähellä nollaa.
- Rutiininomainen soihdutus voi aiheuttaa vaihtelevan kaasun koostumuksen.
- Kasvien häiriöolosuhteet voivat aiheuttaa nopean nopeuden kasvun.
- Hätäpaineenalennus voi aiheuttaa äärimmäistä virtausta ja akustista ääntä.
- Märkäsoihdutusjärjestelmät voivat sisältää kondensaattia tai mukana kulkeutuneita pisaroita.
Tarkoituksenmukainen -soihdutuskaasujärjestelmä voi tarjota vähäisen esteen, kaksisuuntaisen nopeuden mittauksen, nopean reagoinnin ja akustisen diagnostiikan. Mittari on silti validoitava odotetun vähimmäispaineen, enimmäisnopeuden, kaasun koostumuksen, nesteen kuormituksen ja vaarallisten -alueen olosuhteiden suhteen.
Vuodesta 2026,ISO/CD 17089-3 soihdutus- ja tuuletusmittauksiinon edelleen kehitteillä. Sitä tulisi kuvata luonnosprojektiksi eikä julkaistuksi kansainväliseksi standardiksi.
Viranomaisten päästöraportointi riippuu myös mittausmenetelmästä, korjauslaskelmista, kalibroinnista ja paikallisista raportointisäännöistä. Ultraäänimittarin asentaminen ei tee järjestelmästä automaattisesti yhteensopivaa.
4. Prosessikaasu ja polttokaasu
Jalostamot, kemiantehtaat, terästehtaat ja voimalaitokset voivat käyttää ultraäänimittareita prosessikaasulle, jalostamon polttokaasulle, vetyä{0}}sisäville virroille, typelle, kierrätyskaasulle ja kattiloihin tai uuneihin syötetylle maakaasulle.
Ultraäänimittaus voi olla houkutteleva suurilla linjoilla, joissa rajoittava pääelementti kuluttaisi painetta tai joissa mekaaninen kuluminen lisäisi huoltoa.
Hakemuksen tarkastelun tulee sisältää:
- Kaasun minimipaine ja tiheys
- Normaali ja maksiminopeus
- Kaasun koostumus muuttuu
- Kondensaatiota ja kerrostumia
- Vaadittu päivitysnopeus
- Matala-virtauksen vakaus
- Lähtövaimennus
- Seurauksena yhden akustisen polun menettämisestä
Kun vaaditaan vakiotilavuus tai massavirta, paine- ja lämpötilamittausten tulee edustaa kaasun olosuhteita ultraäänimittarissa. FlowT:tteollisuuspainelähetinvalikoimanäyttää toissijaisen instrumentoinnin tyypin, joka voi olla osa kompensoitua kaasun mittausjärjestelmää.
Lähettimen signaali on myös integroitava oikein virtaustietokoneeseen tai ohjausjärjestelmään. ArtikkeliMikä on virtauslähetin?tarjoaa lisätaustaa signaalin siirtoon ja järjestelmäintegraatioon.
5. Paineilma ja käyttökaasut
Paineilmaa, typpeä, argonia ja muita kasvikaasuja seurataan energianhallinnan, kompressorin suorituskyvyn, kustannusten jakautumisen ja epänormaalin kulutuksen suhteen.
Ultraäänimittaus on todennäköisemmin perusteltua, kun:
- Rivi on suuri kasvin otsikko.
- Pysyvä painehäviö on minimoitava.
- Kysyntä vaihtelee merkittävästi tuotantotilojen välillä.
- Kaasunpaine tukee luotettavaa akustista siirtoa.
- Pysyvä mittauspiste on hyväksyttävä.
- Diagnostiikkatiedoilla on toiminnallista arvoa.
Pienillä{0}}paineilmahaaroilla on usein erilainen taloudellinen tasapaino. Alämpömassavirtausmittarivoi olla helpompi perustella, kun kaasu on tunnettu ja suhteellisen vakaa, tarvitaan suoraa massaan{0}} liittyvää ulostuloa ja putken koko on vaatimaton.
Katso tietyn kaasutuotteen esimerkkiVF10 lämpömassavirtausmittari kaasun mittaukseen. Lopullinen soveltuvuus riippuu edelleen todellisesta kaasun koostumuksesta, paineesta, lämpötilasta, kosteudesta ja virtausalueesta.
6. Biokaasu, kaatopaikkakaasu ja uusiutuva maakaasu
Biokaasu ja kaatopaikkakaasu voivat sisältää metaania, hiilidioksidia, vesihöyryä, rikkivetyä, siloksaaneja ja muita epäpuhtauksia. Niiden pitoisuudet voivat muuttua raaka-aineen, mädätysolosuhteiden, kaasukäsittelyn ja kausikäytön mukaan.
Nämä komponentit aiheuttavat erilaisia mittausriskejä:
- Kondensaatiovesi ja pisarat voivat heikentää tai keskeyttää akustisen tiedonsiirron.
- Rikkivety voi vaikuttaa materiaalien yhteensopivuuteen.
- Siloksaanit ja muut epäpuhtaudet voivat muodostaa saostumia.
- Koostumuksen muuttaminen muuttaa äänen tiheyttä, puristuvuutta ja nopeutta.
- Kaasunkäsittelylaitteet voivat aiheuttaa paineen ja lämpötilan muutoksia.
Putken kaltevuus, tyhjennys, anturin suunta, kastepiste ja nesteen kulkeutuminen tulee tarkistaa ennen mittarin valintaa.
Yhdysvaltain ympäristönsuojeluvirasto julkaiseevaihtoehtoiset mittausprotokollavaatimukset biokaasulle ja uusiutuvalle maakaasulle. Nämä vaatimukset osoittavat, miksi hyväksyntä- tai mittausmenetelmä on sidottava määriteltyihin standardeihin, asennus-, kalibrointi- ja huoltoehtoihin sen sijaan, että se olisi yleistettävä jokaiseen ultraäänimittariin.
Milloin ultraäänikaasuvirtausmittari sopii huonosti?
| Kunto | Miksi se luo riskin | Mahdollinen seuraava askel |
|---|---|---|
| Erittäin alhainen kaasun paine tai tiheys | Akustinen signaali ei ehkä ole riittävän voimakas tai vakaa. | Pyydä signaalin-käytettävyysarviointia tai vertaa lämpö-, paine--tai muita teknologioita. |
| Merkittävä nesteen siirto tai kaksivaiheinen{0}}virtaus | Pisarat ja nestekalvot voivat vaimentaa tai vääristää signaalia. | Paranna erotusta ja viemäröintiä tai valitse mittari, joka on validoitu todelliseen märkään{0}}kaasutilaan. |
| Pieni putki pienellä virtauksella | Erikoistunut ultraäänijärjestelmä ei välttämättä ole taloudellisesti perusteltua. | Vertaa lämpömassaa, turbiinia, positiivista{0}}siirtymää tai Coriolis-mittausta. |
| Tarvitaan suora massavirta minimaalisella toissijaisella instrumentilla | Ultraäänimittarit mittaavat ensisijaisesti nopeutta ja todellista tilavuutta. | Harkitse lämpömassaa tai Coriolis-mittausta. |
| Voimakas säätimen, venttiilin tai kompressorin ääni | Prosessin tuottama ääni{0} voi häiritä vastaanotettuja ultraäänipulsseja. | Siirrä mittari toiseen paikkaan, suorita kenttätesti tai käytä mallia, jossa on validoitu kohinanvaimennus. |
| Riittämätön suora putki | Pyörre- ja epäsymmetriset nopeusprofiilit voivat lisätä mittausepävarmuutta. | Siirrä mittari toiseen paikkaan, käytä pätevää hoitoainetta tai arvioi monireittiä. |
| Vahvistamaton vaarallinen{0}}alue tai metrologinen hyväksyntä | Mittari ei välttämättä täytä projektin eritelmiä tai paikallisia määräyksiä. | Valitse malli, jolla on vaadittu sertifikaatti ja dokumentoitu laajuus. |
Kun teknologiavalinta on vielä avoin, käytä laajempaateollisen virtausmittarin valintaprosessisen sijaan, että pakottaisit sovelluksen ultraääniliuokseen.
Ultraääni vs muut kaasun virtausmittaritekniikat
| Tekniikka | Ensisijainen mittaus | Päävoima | Päärajoitus | Tyypillinen istuvuus |
|---|---|---|---|---|
| Ultraääni | Kaasun nopeus ja todellinen tilavuus | Pieni pysyvä painehäviö, suuret putket, diagnostiikka ja laaja virtauskattavuus | Riippuu akustisista olosuhteista, virtausprofiilista ja muunnettujen määrien toissijaisista tuloista | Putkilinjat, suuret prosessin kokoojat, säilytyksen siirto ja erikoissoihdutusjärjestelmät |
| Lämpömassa | Massa{0}}liittyvä virtaus lämmönsiirron perusteella | Hyödyllinen pienillä virtauksilla ja voi ilmoittaa kalibroidun kaasun massan tai normalisoidun tilavuuden | Herkkä kaasun koostumukselle, pinnoitteelle ja kalibrointioletuksille | Paineilma, polttokaasu, käyttökaasu ja valitut biokaasutehtävät |
| Paine-ero | Virtaus päätelty paine-erosta | Kypsät standardit, laaja prosessiyhteensopivuus ja tutut huoltokäytännöt | Pysyvä painehäviö ja rajallisempi käyttöalue monissa kokoonpanoissa | Vakaat prosessiolosuhteet ja laitokset vakiintuneiden DP-standardien kanssa |
| Turbiini | Volumetrinen virtaus | Hyvä suorituskyky puhtaalla, vakaalla kaasulla | Liikkuvat osat, laakerien kuluminen ja herkkyys likaantumiselle ja virtausprofiilille | Puhdista kaasu valvotuissa käyttöolosuhteissa |
| Coriolis | Suora massavirta ja tiheys | Suora massan mittaus ja rajoitettu riippuvuus nopeusprofiilista | Kustannukset, koko, paino ja painehäviö voivat kasvaa suurissa kaasulinjoissa | Pienemmät arvokkaat{0}}kaasuvirrat ja suoraa massavirtausta vaativat sovellukset |
Lämpö- ja Coriolis-mittarit liittyvät molemmat massavirtaukseen, mutta ne eivät käytä samaa mittausperiaatetta. FlowT:n selitysmassavirtamittarien toimintaperiaatteettarjoaa lisäkontekstia.
Ultraäänivirtausmittarin valinta kaasulle
Vaihe 1: Määritä vaadittu lähtö
Varmista, mitä valvonta-, kirjanpito- tai raportointijärjestelmä todella tarvitsee:
- Kaasun nopeus
- Todellinen tilavuusvirtaus
- Vakio- tai perustilavuusvirtaus
- Massavirtaus
- Kokonaismäärä
- Energian virtaus
- Päästöjen massanopeus
Todellinen äänenvoimakkuus ja vakiotilavuus eivät ole keskenään vaihdettavissa. Mittarin lukema 500 m³/h käyttöpaineella ja lämpötilalla ei välttämättä ole 500 Nm³/h tai Sm³/h.
Yleinen perusehdon{0}}muunnos voidaan esittää seuraavasti:
Qb = Qa × (Pa / Pb) × (Tb / Ta) × (Zb / Za)
Paineen ja lämpötilan tulee olla absoluuttisia arvoja, ja sopimusperusteiset ehdot on määriteltävä. TheISO 12213 -ohjeet maakaasun puristuskertoimen laskemiseenantaa luotettava viite maakaasun{0}}puristusmenetelmille.
Vaihe 2: Dokumentoi kaasu
Anna enemmän kuin yleinen kuvaus, kuten "maakaasu" tai "prosessikaasu". Tallentaa:
- Odotettu kaasun koostumus
- Komponenttien vähimmäis- ja enimmäispitoisuudet
- Molekyylipaino tai tiheys, jos saatavilla
- Kosteus ja kastepiste
- Odotettu kondenssiveden tai nesteen siirtyminen
- Syövyttävät tai saastuttavat komponentit
- Muuttuuko koostumus käytön aikana
- Onko kaasu{0}}kromatografitietoja saatavilla
Vaihe 3: Määritä jokainen toimintatila
Anna virtauksen, paineen ja lämpötilan minimi-, normaali- ja maksimiarvot. Sisällytä myös käynnistys-, sammutus-, tyhjennys-, hätä- ja paluuvirtausolosuhteet-.
Vain maksimivirtaukselle valitulla mittarilla voi olla riittämätön alhainen{0}}virtauskyky normaalissa toimintapisteessä. Vain normaalin virtauksen ympärille valittu mittari voi menettää signaalin tai ylittää validoidun nopeudensa hätätilanteessa.
Vaihe 4: Tallenna putki ja asennus
- Nimellinen putken koko
- Todellinen sisähalkaisija
- Putken aikataulu ja seinämän paksuus
- Putken materiaali
- Sisävuori tai pinnoite
- Ulkoinen pinnoite ja eristys
- Paineluokka ja laippastandardi
- Ylävirran ja alavirran liittimet
- Venttiilien ja säätimien sijainnit
- Saatavana suora putki
- Pääsy asennukseen ja huoltoon
Nämä yksityiskohdat ovat erityisen tärkeitä toteutettavuuden kiinnittämisen kannalta, koska putkien-seinien ominaisuudet ja pinnoitteet muodostavat osan akustista reittiä.
Vaihe 5: Määritä mittausepävarmuus, ei vain mittarin tarkkuus
Mittarin esitteen tarkkuus on vain yksi tekijä lopputulokseen. Kaasun mittauksen epävarmuusarviointi voi sisältää myös:
- Flow{0}}profiilitehosteet
- Sisäisen{0}}halkaisijan epävarmuus
- Painelähettimen epävarmuus
- Lämpötilalähettimen epävarmuus
- Kokoonpuristuvuuden laskennan epävarmuus
- Kaasun koostumuksen epävarmuus
- Kalibroinnin epävarmuus
- Asennus ja signaalinkäsittely{0}}tehosteet
Lisätietoja on FlowT:n keskustelussa aiheestaultraäänivirtausmittarin tarkkuus ja virtausnopeuden -korjaus.
Vaihe 6: Tarkista kalibrointi ja vahvistus
Selvitä, vaatiiko projekti:
- Tehtaan toimintatestaus
- Kuivakalibrointi
- Virtauksen kalibrointi
- Monipistekalibrointi
- Kalibrointi edustavalla putkistolla
- Vahvistus sivustossa-
- Säännöllinen uudelleenkalibrointi
- Vertailu referenssimittariin
Oikea menetelmä riippuu mittausarvosta, viranomaisvaatimuksista, historiallisesta suorituskyvystä ja virheiden seurauksista. FlowT:n yleiskatsausonline- ja offline-ultraäänivirtausmittarin kalibrointiselittää peruseron.
Vaihe 7: Vahvista hyväksynnät, tulosteet ja dokumentaatio
Lopullisessa eritelmässä tulee yksilöidä:
- Vaarallisten{0}}alueiden luokitus
- Vaaditut IECEx-, ATEX- tai paikalliset hyväksynnät
- Ympäristönsuojeluluokitus
- Virtalähde
- 4–20 mA, pulssi-, HART-, Modbus- tai kenttäväylälähdöt
- Tiedonkeruu- ja diagnostiikkavaatimukset
- Materiaalitodistukset
- Painetestin dokumentaatio
- Paikallisen näytön tai etälähettimen vaatimukset
TheIECEx-sertifioitu laitejärjestelmäselittää, kuinka laitesertifikaatit arvioidaan ja julkaistaan räjähdysvaarallisissa tiloissa. Sertifikaatin laajuuden on vastattava valittua mittaria ja suunniteltua asennusta.
Käytännön valintaesimerkki
Harkitse kahta paineilman{0}}mittauspistettä.
Suuri kasvin otsikko
Pääotsikossa on suuri ero tuotantokysynnän ja muun kuin{0}}tuotannon välillä. Paineen ylläpitäminen on tärkeää, ja käyttäjä tarvitsee kokonaismäärän vakiovolyymin energian allokointiin.
Inline-ultraäänimittari voi olla arvioimisen arvoinen, koska suuri putki, laaja virtausalue ja alhaisen pysyvän painehäviön arvo voivat oikeuttaa lisäsuunnittelun. Järjestelmä tarvitsee silti sopivat paine- ja lämpötilatiedot tavallista -tilavuuden muuntamista varten.
Pienen koneen haara
Pienempi haara toimittaa kuivaa paineilmaa yhdelle tuotantoalueelle. Kaasun koostumus on vakaa, putki on pieni ja mittausta käytetään sisäiseen energian seurantaan eikä kaupalliseen selvitykseen.
Lämpömassamittari voi olla yksinkertaisempi ja taloudellisempi ratkaisu. Tässä tapauksessa ultraäänitekniikan valitseminen vain siksi, että siinä ei ole liikkuvia osia, ei tuottaisi parasta kokonaisprojektipäätöstä.
Tämä esimerkki osoittaa, miksi mittarin valinnan tulisi alkaa mittausarvosta, putken koosta, tehovaatimuksista ja asennuskustannuksista mieluummin kuin ensisijaisesta tekniikasta.
Asennus- ja käyttöönottotarkastukset
Älä käytä yhtä suoraa{0}}juoksusääntöä jokaiseen metriin
Kiinteä sääntö, kuten 10D ylävirtaan ja 5D alavirtaan, ei ole yleisesti voimassa. Tarvittava etäisyys riippuu mittarin suunnittelusta, akustisista reiteistä, ylävirran häiriöstä, virtauksen säätimestä ja kalibrointijärjestelystä.
Riittämätön suora putki voi luoda pyörteitä ja epäsymmetrisiä nopeusprofiileja. FlowT:n selitysriittämättömän suoran putken vaikutus ultraäänimittaukseenkuvaa, miksi tehdasmittarikerrointa ei voida toistaa häiriintyneessä asennuksessa.
Luo diagnostinen perusviiva
Tallenna diagnostiikkaarvot käyttöönoton jälkeen, kun putki, anturit ja prosessiolosuhteet ovat hyväksyttäviä. Tämä perusviiva on viite myöhempää vianetsintää varten.
| Diagnostinen muutos | Mahdollinen syy | Suositeltu tarkistus |
|---|---|---|
| Signaalin{0}}/-kohinasuhde pienenee | Kondensaatiota, kontaminaatiota, akustista kohinaa tai anturin heikkenemistä | Tarkasta tyhjennys, anturin kunto, venttiilien ääni ja prosessimuutokset. |
| Vaadittu signaalin vahvistus kasvaa | Suurempi akustinen vaimennus tai heikompi kytkentä | Tarkista saostumat, putken kunto, anturin kiinnitys ja kaasunpaine. |
| Reittinopeudet eroavat normaalista suhteestaan | Pyörre, epäsymmetrinen virtaus tai tukkeutunut reitti | Tarkista ylävirran liittimet, venttiilin asento ja yksittäisen polun tila. |
| Mitattu äänen siirtymänopeus | Kaasun koostumus tai lämpötila on muuttunut | Vertaa prosessin lämpötilaa, kaasuanalyysiä ja odotettua äänennopeutta. |
| Hylätyt pulssit lisääntyvät | Akustinen kohina, heikko signaali tai epävakaat prosessiolosuhteet | Tarkista säätimet, kompressorit,{0}}suurnopeussuuttimet ja signaalin laatu. |
| Todellinen äänenvoimakkuus on vakaa, mutta normaali äänenvoimakkuus muuttuu odottamatta | Paine-, lämpötila- tai muunnoskonfiguraatioongelma | Tarkista toissijaiset lähettimet, absoluuttiset yksiköt, perusolosuhteet ja pakkausasetukset. |
Kustannukset ja kokonaiskustannukset
Alin mittarin ostohinta ei aina tuota alhaisinta projektikustannuksia. Vertaa:
- Mittarin ja lähettimen hinta
- Kela{0}}kappaleen valmistus
- Kuuma napauttaminen tai prosessin pysäytys
- Paine- ja lämpötilamittarit
- Virtaustietokoneen tai kaasuanalysaattorin vaatimukset
- Virtausaine ja lisäputket
- Tehdas- tai laboratoriokalibrointi
- Käyttöönotto ja kenttätarkastus
- Pysyvä painehäviö
- Säännöllinen huolto ja uudelleenkalibrointi
- Mittausepävarmuuden taloudellinen seuraus
Arvokas{0}}maakaasun siirtopiste saattaa oikeuttaa kalibroidun monireittijärjestelmän. Pieni laitos ei ehkä. Taloudellisen arvioinnin tulee heijastaa mitatun kaasun arvoa ja virheellisen tuloksen kustannuksia.
Kaasuvirtausmittarin tarjouspyyntöjen tarkistuslista
| Luokka | Tarjottavat tiedot |
|---|---|
| Kaasu | Koostumus, tiheys, molekyylipaino, kosteus, kastepiste, epäpuhtaudet ja odotettu vaihtelu |
| Virtaus | Minimi, normaali, maksimi, käynnistys, sammutus, tyhjennys ja hätävirtaus |
| Käsitellä | Minimi-, normaali- ja maksimipaine ja lämpötila |
| Putki | Nimelliskoko, sisähalkaisija, aikataulu, seinämän paksuus, materiaali, pinnoite ja paineluokka |
| Asennus | Saatavana suoraajo, liittimet, venttiilit, säätimet, kompressorit, suuntaus ja pääsy |
| Lähtö | Todellinen tilavuus, standarditilavuus, massavirta, energiavirta, summaus tai päästömäärä |
| Suorituskyky | Vaadittu epävarmuus, toistettavuus, vasteaika, alhainen{0}}virtausvaatimus ja kaksisuuntainen toiminta |
| Vaatimustenmukaisuus | Sovellettavat standardi-, vaara-{0}}aluehyväksyntä-, kalibrointi- ja dokumentaatiovaatimukset |
| Sähköinen | Teho, 4–20 mA, pulssi, HART, Modbus, kenttäväylä, tiedonkeruu ja etänäyttö |
Yleisimmät valintavirheet
- Nestepuristimen käyttäminen-kaasumittarissa ilman vahvistusta:Sama mittausperiaate ei tee tuotteista keskenään vaihdettavia.
- Vain esitteen tarkkuuden vertailu:asennus, putken mitat, kalibrointi ja toissijaiset instrumentit vaikuttavat kokonaistulokseen.
- Hämmentävä todellinen ja vakiomäärä:väärä paine, lämpötila, kokoonpuristuvuus tai perusolosuhteet voivat aiheuttaa muunnosvirheen, vaikka kaasun nopeus olisi vakaa.
- Toiminnan äärimmäisyydet huomioimatta:käynnistys-, tyhjennys- ja hätäolosuhteet voivat olla normaalia virtausta vaativampia.
- Olettaen, että kaikki kosteus on hyväksyttävää:vesihöyry, kevyt kondensaatio ja voimakas kaksi{0}}vaihevirtaus ovat eri olosuhteita.
- Yleisen suoran{0}}suoran numeron käyttäminen:noudata tarkkaa mittaria ja asennusvaatimuksia.
- Akustisen melun huomioimatta jättäminen:säätimet, säätöventtiilit, kompressorit ja{0}}suurnopeussuuttimet tulee tarkistaa ennen mittauspisteen valintaa.
FAQ
K: Voiko ultraäänivirtausmittari mitata mitään kaasua?
V: Ei. Kaasun, paineen, tiheyden, lämpötilan, nopeuden, kosteuden ja putkiolosuhteiden on tuettava luotettavaa akustista siirtoa. Materiaalien ja vaarallisten alueiden-hyväksyntöjen on myös vastattava hakemusta.
K: Mikä on ultraäänimittarin kaasun vähimmäispaine?
V: Ei ole olemassa yleistä minimipainetta. Vaatimus riippuu kaasun koostumuksesta, tiheydestä, putken halkaisijasta, akustisesta reitistä, anturin rakenteesta ja taustamelusta. Hanki kirjallinen sovellusraja tai suorita signaali{2}}käytettävyystesti valitulle mallille.
K: Voiko ultraäänimittarin{0}}puristin mitata kaasua?
V: Kaasujärjestelmien erikoispuristin{0}}voi mitata valitut sovellukset. Nestemittarin normaalin puristimen-ei pitäisi olettaa toimivan kaasulla. Putken materiaali, seinämän paksuus, pinnoite, kaasun paine ja akustisen signaalin laatu on arvioitava.
K: Pitäisikö minun valita yksi-polku vai moni-polkumittari?
V: Yksittäiset{0}}reittimittarit voivat riittää vähemmän vaativiin valvontatehtäviin kontrolloiduissa virtausolosuhteissa. Multi-reittimittarit tarjoavat enemmän nopeus-profiilitietoja ja tehokkaamman diagnostiikan, mikä tekee niistä sopivampia korkean-arvon tai häiriintyneisiin{5}}virtaussovelluksiin. Vaaditun epävarmuuden ja sovellettavan standardin tulisi määrittää valinta.
K: Kuinka paljon suoraa putkea tarvitaan?
V: Vaatimus riippuu tarkasta mittarista, ylävirran häiriöstä, akustisesta-polkujärjestelystä ja virtauksen säätimen käytöstä. Käytä valmistajan asennusohjeita yleisen säännön sijaan.
K: Voiko ultraäänikaasumittarin ulostulomassa virrata?
V: Ultraäänimittari mittaa ensisijaisesti nopeutta ja todellista tilavuusvirtausta. Massavirta voidaan laskea, kun luotettavat tiheys- tai koostumus-, paine- ja lämpötilatiedot ovat saatavilla. Tämä on johdettu tulos eikä suora Coriolis{2}}tyylinen massan mittaus.
K: Kuinka usein ultraäänikaasumittari tulee kalibroida?
V: Intervallin tulee heijastaa mittauksen kriittisyyttä, sääntelyvaatimuksia, historiallista vakautta, prosessiolosuhteita ja diagnostisia suuntauksia. Säilytys-siirto- ja päästöhakemukset saattavat edellyttää muodollisempaa todennussuunnitelmaa kuin yleinen prosessin seuranta.
K: Voivatko ultraäänimittarit mitata märkää kaasua?
V: Vain kun valittu mittari ja asennus on validoitu odotetun kosteus- ja nestekuormituksen suhteen. Vesihöyry ei luo samoja mittausolosuhteita kuin mukana kulkeneet pisarat, nestekalvot tai voimakas kaksivaiheinen virtaus.
Johtopäätös
Ultraäänikaasuvirtausmittarit soveltuvat hyvin maakaasun allokointiin, suurten putkilinjojen valvontaan, erikoistuneisiin soihdutus- ja tuuletusjärjestelmiin, prosessikaasujen kokoojajärjestelmiin, suuriin paineilmaverkkoihin{0}}ja valikoituihin biokaasusovelluksiin.
Niiden arvo johtuu alhaisesta pysyvästä painehäviöstä, pyörimättömistä mittauskomponenteista, laajasta toimintakyvystä ja hyödyllisestä diagnostiikasta. Nämä edut eivät poista tarvetta arvioida kaasun painetta, tiheyttä, koostumusta, kosteutta, virtausprofiilia, akustista kohinaa, vaadittua tehoa ja täydellistä järjestelmän epävarmuutta.
Ennen kuin valitset mittarin, valmistele kaasun koostumus, putkien mitat, pienin ja suurin virtaus, paine, lämpötila, kosteustila, vaadittu epävarmuus, vaarallisten{0}}alueiden luokitus ja viestintävaatimukset.
FlowT voi tarkastella näitä yksityiskohtia ja auttaa määrittämään, sopiiko ultraääni-, lämpömassa-, paine--paine- tai muu virtausmittaustekniikka paremmin. Lähetä hakemustiedot -palvelun kauttaFlowT kaasuvirtausmittarin kyselylomake.
