Clema portabilă-la debitmetrul ultrasonic constă în principal dintr-un debitmetru portabil, o clemă-pe traductoare, componente de montare și o unitate de procesare a semnalului (calculator de debit). Principiul său de funcționare este următorul: traductorul transformă energia electrică în unde sonore și le transmite în fluidul măsurat; receptorul captează semnalul undei sonore reflectate, care este apoi amplificat de circuitele electronice și convertit într-un semnal electric corespunzător debitului. Acest semnal este apoi transmis instrumentului de afișare și integrare pentru afișarea datelor și calculul cumulativ, completând astfel detectarea și măsurarea debitului. Factori precum mediul de instalare-la fața locului, materialul conductei și materialul de căptușeală, parametrii conductei, instalarea și poziționarea traductorului și interferența externă pot afecta acuratețea măsurării acestui debitmetru.
Influența mediului de instalare asupra clemelor portabile-pe debitmetre cu ultrasunete
1.1 Secțiuni de conducte drepte în amonte și aval
În timpul-instalării și utilizării pe site, măsurarea este adesea afectată de incapacitatea de a găsi o locație care îndeplinește cerințele. Luând ca exemplu o țeavă de oțel DN300, dacă lungimea standard a secțiunii țevii drepte este de 10 ori diametrul țevii (în amonte) și de 5 ori diametrul țevii (în aval), clema-pe debitmetrul ultrasonic este comparată cu un debitmetru electromagnetic instalat la locația standard în diferite poziții.
Rezultatele arată că secțiunile insuficiente ale conductei drepte conduc la erori semnificative de măsurare. Când secțiunea țevii drepte din amonte este insuficientă, cum ar fi atunci când este instalată după un cot sau o supapă, de obicei arată o eroare pozitivă, iar valoarea erorii este relativ mare.
Clema portabilă-a debitmetrului cu ultrasunete este un debitmetru de tip-viteză. Cu cât stabilitatea fluidului este mai mare, cu atât viteza medie de curgere măsurată este mai aproape de valoarea reală. Prin urmare, dacă condițiile permit, secțiunile de conducte drepte din amonte și aval ar trebui să fie cât mai lungi posibil.
1.2 Viteza curgerii fluidului
Viteza de curgere a fluidului în conductă este un factor cheie care afectează precizia măsurării. Experimentele arată că atunci când numărul Reynolds al conductei depășește 2320, fluidul este într-o stare turbulentă; sub 2320, este flux laminar. Industria de măsurare utilizează de obicei 0,3 m/s ca punct de divizare între viteze mari și mici ale curgerii. Se recomandă ca debitmetrul să funcționeze la viteze de curgere mai mari de 0,3 m/s; sub această valoare, acuratețea debitmetrului nu poate fi garantată.
2. Influența parametrilor conductei asupra clemei portabile-pe debitmetre cu ultrasunete
2.1 Setări parametri
În condiții fixe de țeavă, ajustați parametrii diametrului țevii de intrare. Eroarea de intrare a diametrului conductei este direct proporțională cu eroarea rezultatului măsurării. Când grosimea reală a peretelui țevii este de 12 mm, modificarea parametrului de intrare al grosimii peretelui țevii arată că eroarea de intrare a grosimii peretelui țevii este, de asemenea, direct proporțională cu eroarea rezultatului măsurării.
2.2 Materialul conductei și căptușeala
Dacă materialul conductei sau parametrii de căptușeală sunt introduși incorect, va duce la abateri în calculul distanței de instalare a traductorului, care, la rândul său, provoacă erori în unghiul de incidență a undelor sonore, reducând precizia măsurării și, în cazuri grave, chiar împiedicând recepția semnalului. Experimentele arată că influența principală a căptușelii conductei asupra măsurării este modificarea diametrului efectiv al curgerii. Prezența căptușelii reduce aria secțiunii transversale efective a țevii, rezultând o scădere corespunzătoare a valorii debitului calculată din viteza curgerii. Prin urmare, grosimea căptușelii trebuie luată în considerare în timpul măsurării. Influența materialului conductei și a căptușelii asupra măsurării provine din diferența de viteză de propagare a undelor sonore în diferite medii. Dacă viteza reală a sunetului a materialului este mai mare decât viteza setată a sunetului, rezultatul măsurării va fi mai mic; invers, va fi mai mare.
Influența instalării și poziționării traductorului pe clemă portabilă-pe debitmetre cu ultrasunete
În funcție de diferitele metode de instalare a traductoarelor, acestea pot fi împărțite în metoda Z- și metoda V-. Practica arată că, fără a afecta recepția semnalului, precizia de măsurare a metodei V-este superioară metodei Z-. Acest lucru se datorează faptului că instalarea metodei V- facilitează poziționarea precisă a traductorului, astfel încât eroarea sa de măsurare provine în principal din caracteristicile fluidului și parametrii conductei. Deși metoda Z-are un semnal sonor mai puternic, poziționarea traductorului este mai dificilă. Când distribuția fluidului este neuniformă și secțiunea țevii drepte de la capătul frontal al instrumentului este scurtă, un debitmetru cu ultrasunete cu mai multe-canale poate fi utilizat pentru testarea în mai multe-puncte pentru a depăși erorile cauzate de instabilitatea fluidului.
3.1 Distanța de instalare
Eroarea de instalare a traductorului debitmetrului cu ultrasunete afectează semnificativ rezultatele măsurătorilor și trebuie instalată strict conform dimensiunilor specificate. De exemplu, folosind metoda V-pentru a instala traductoare pe o conductă de DN300mm, relația dintre abaterea distanței și eroarea de măsurare a fost testată prin modificarea distanței de instalare a traductorului.
Prin urmare, abaterea distanței de instalare a traductorului are un impact semnificativ asupra erorii de măsurare, astfel încât abaterea trebuie controlată în cel mai mic interval posibil.
