Анултразвуков разходомер с отворен каналобикновено измерва нивото на течността над преливник, канал или дефиниран канал и преобразува това ниво в дебит. Сензорът е монтиран над водата, така че няма контакт с течността. Това прави метода полезен за отпадъчни води, напоителни канали, промишлени зауствания, дъждовни води и други приложения, където течността има свободна повърхност.
Бърз отговор:Повечето без{0}}контактни ултразвукови системи с отворен канал не измерват директно скоростта на потока. Те измерват разстоянието до повърхността на течността, изчисляват хидравличния напор и прилагат правилното уравнение за напор-към-потока или номинална крива за основната измервателна структура.
Това е различно от пълна-луласкоба-на ултразвуков разходомер, който измерва времето за преминаване на звука през напълно запълнена тръба. Изборът между тези технологии изисква ясно разбиране на канала, хидравличната структура, очакваните водни нива и целта на измерването.
Какво представлява ултразвуков разходомер с отворен канал?
Отвореният канал е канал, тръбопровод или частично запълнена тръба, в която повърхността на течността е изложена на въздух. Често срещаните примери включват канали за отпадни води, напоителни канали, дренажни канавки, входове и изходи на пречиствателни станции, съоръжения за дъждовна вода и частично запълнени канали.
Типичната без{0}}контактна система съдържа три функционални части:
- Ултразвуков сензор за ниво, монтиран над течността
- Контролер или трансмитер, който изчислява и сумира потока
- Преливник, канал или проверена оценка на канала, която свързва течния напор с изпускането
Сензорът принадлежи към същото общо семейство катоултразвуков предавател за нивото на течността, но контролерът добавя хидравличното изчисление, необходимо за получаване на дебит. Свързани инструменти за приложения на ниво също могат да бъдат намерени вобхват на измерване на нивото на течността.
Хидравличната конструкция не е маловажен аксесоар. Той установява връзката, която позволява на измереното ниво да представлява поток. Бюрото за рекламации на САЩРъководство за измерване на водатапоради тази причина разделя измерването-на нивото на водата от проектирането и работата на преливници и канали.
Как работи ултразвуков разходомер с отворен канал?
1. Сензорът измерва разстоянието до течността
Сензорът изпраща ултразвуков импулс през въздуха към повърхността на течността. Отразеното ехо се връща към сензора и електрониката използва времето за пътуване, за да изчисли разстоянието между лицето на сензора и течността.
Това е време-на-измерване на разстоянието на полет във въздуха. Не трябва да се бърка с принципа за транзитно-време нагоре и надолу по веригата, използван от ултразвуковите-тръбни измервателни уреди. По-широко обяснение на тези технологии е достъпно в това ръководство заултразвуков принцип на измерване на потока.
2. Контролерът изчислява нивото или хидравличния напор
Контролерът изважда измереното разстояние от конфигурирано референтно разстояние:
Ниво на течност=Празно разстояние − Измерено разстояние
Например приемете, че разстоянието от лицето на сензора до нулевата референтна точка е 2,00 m. Ако измереното разстояние до водната повърхност е 1,35 m, посоченото ниво е 0,65 m. След това контролерът трябва да определи дали тези 0,65 m представляват напор над гребена на преградата, напор на определено място на канала или друга одобрена точка.
Нулевата референтна точка трябва да се измерва от правилната физическа точка. Грешка в тази стойност създава систематична грешка на потока и процентният ефект може да стане особено голям при ниски напори.
3. Контролерът прилага уравнение на потока или номинална крива
Често срещана обща форма е:
Q = K × Hn
- Qе обемен дебит.
- Hе измереният хидравличен напор.
- Kиnзависят от структурата, размерите, единиците и приложимото калибриране.
Коефициентите не са универсални. Различен размер на канала, ъгъл на прореза, ширина на гребена или инженерна единица може да изисква различно уравнение. За естествени канали или нестандартни структури може да се изисква-специфичен за обекта етап-връзка на заустване. Геоложката служба на САЩ обяснява, че aрейтинговата крива свързва етапа с разрядаи е специфичен за геометрията на канала и периода, за който тази връзка остава валидна.
4. Глюкомерът показва, обобщава и предава резултата
В зависимост от избрания модел, контролерът може да показва ниво на течността, моментен поток, общ обем, състояние на ехо, състояние на аларма и исторически записи. Възможните изходи включват 4–20 mA, импулс, реле, RS485 Modbus, HART или дистанционно регистриране. Тези функции са-специфични за модела и трябва да бъдат потвърдени от действителния лист с данни на продукта, вместо да се приемат от общата технология.
Системите за-до-поток и площ-скорости не са еднакви
Фразата "ултразвуков разходомер с отворен канал" се използва за повече от един подход за измерване. Двете основни категории решават различни хидравлични проблеми.
| Фактор на подбор | Ултразвуково ниво-за-поток | Ултразвукова област-скорост |
|---|---|---|
| Измерени променливи | Ниво на течност или хидравлична глава | Дълбочина на течността и представителна скорост |
| Типична позиция на сензора | Над течността | Намокрени, потопени или позиционирани за измерване на скоростта |
| Първична структура | Обикновено преграда, канал или проверена рейтингова крива | Обикновено не се изисква |
| Изчисляване на потока | Уравнение-на-поток | Намокрена площ × средна скорост |
| Най-добро прилягане | Стабилни инженерни канали с валидна хидравлична връзка | Съществуващи канали, канали, проучвания и обекти, където каналът е непрактичен |
| Основен риск | Неправилна геометрия, местоположение на главата или условия на потопен{0}}поток | Непредставителна скорост или неточна геометрия на канала |
Акустична скоростна система може да използва принципа на Доплер, когато суспендирани частици или мехурчета осигуряват използваеми отражения. СтатиятаКакво е доплеров ултразвуков разходомер?обяснява този подход на измерване, докато aпреносим доплеров разходомерможе да се има предвид за проучвания или сайтове, които не могат да приемат постоянна първична структура.
Обикновени бентове и канали
Правилното основно устройство зависи от обхвата на потока, наличния напор, твърдите вещества, достъпа за поддръжка, геометрията на канала и възможността за потапяне надолу по течението.
| Основно устройство | Типична сила | Важно ограничение |
|---|---|---|
| V-преливник | Добра чувствителност при относително ниски дебити | Може да събира отломки и изисква правилна геометрия на върха и условия за подход |
| Правоъгълна преграда | Подходящ за широка гама от инженерни канали | Изисква правилна ширина на гребена, състояние на свиване и място за измерване на главата |
| Паршалов канал | Често срещан при напояване, отпадъчни води и промишлени зауствания | Трябва да се разграничат условията на свободен{0}}от поток- |
| Palmer-Bowlus flume | Често се разглежда за частично запълнени кръгли тръбопроводи | Трябва да съответства на геометрията на тръбата и монтажа |
| Дълъг-гърлен канал | Може да се проектира за-специфични хидравлични условия на обекта | Изисква правилен дизайн, конструкция и калибриране |
V-Notch Weirs
Преливник с AV-прорез често се избира, когато ниската{1}}чувствителност на потока е важна, тъй като малка промяна на нивото променя прогресивно ефективното отваряне. Бюрото по рекултивация описва90-градусов V-образен преливник като особено подходящ за малки потоци. Ъгълът на прореза, състоянието на върха, подходът нагоре по течението, вентилацията и валидният диапазон на напора все още трябва да съответстват на избраното уравнение.
Правоъгълни бентове
Правоъгълният преливник може да обслужва умерени или по-високи дебити, но контролерът трябва да бъде конфигуриран за действителната ширина на върха и разположението на свиването. Не е достатъчно да изберете "правоъгълен преливник" от меню, без да проверите инсталираните размери и данни.
Parshall Flumes
Улей на Паршал ускорява водата през конвергентна секция и гърло. При условия на свободен{1}}поток може да се използва измерване на напора нагоре по течението, за да се определи разтоварването. Бюрото по рекламация предоставя подробна информацияУравнения на канала на Паршал, таблици и корекции на-потопения поток.
Когато преливник или канал не е практичен
Една първична конструкция може да е неподходяща, когато би създала неприемлива загуба на напор, увеличила би риска от наводнения, уловила е големи отломки, изисква големи строителни работи или би работила при често потапяне надолу по течението. В тези случаи скоростта-на площ, скоростта на звука или друг метод с отворен-канал може да предостави по-защитимо решение.
Къде се използват ултразвукови разходомери с отворен канал?
Пречистване на отпадъчни води и промишлени зауствания
Без{0}}контактното отчитане може да намали прякото излагане на отпадъчни води при вливането на инсталациите, отпадъчните води, изравнителните канали, обратното изпускане на филтъра и промишлените изпускателни тръби. Това не елиминира поддръжката, тъй като каналът, преливникът, каналът и монтажната конструкция все още изискват проверка.
Напояване и водоснабдяване
Улеите и бентовете се използват за наблюдение на потока на канала, разпределението на разклоненията, изпускането на резервоара и разпределението на водата. Целта на измерването трябва да бъде дефинирана преди избора: мониторингът на оперативните тенденции не изисква непременно същата процедура за проверка като разпределението, съответствието или фактурирането.
Дъждовна вода и естествени канали
Фиксираната рейтингова връзка е надеждна само докато контролиращата геометрия и хидравличните условия остават валидни. Движението на седименти, растителността, ерозията и обратната вода могат да променят съотношението между етапите-на заустване на естествения канал. Сайт, който се променя с течение на времето, може да изисква многократни полеви измервания или различен метод.
Частично запълнени тръби и канализация
Частично запълнената тръба се държи хидравлично като отворен канал. В зависимост от риска от допълнителна такса, твърдите частици, достъпа и геометрията на тръбата, решението може да бъде канал на Палмър-Bowlus, проверена връзка между нивата или площна-скоростна система. Не трябва да се избира измервателен уред за -тръбопровод-време, освен ако тръбата не остане напълно запълнена в точката на измерване.
Как да изберем правилния ултразвуков разходомер с отворен канал?
1. Определете целта на измерването
Започнете, като решите дали измерването е за контрол на процеса, екологично отчитане, разпределение на вода, временно проучване или фактуриране. Изискваната проверка, сигурността на тотализатора, запазването на данни и приемливата несигурност могат да се различават значително.
2. Документирайте канала и основното устройство
Запишете формата на канала, ширината, дълбочината, диаметъра на тръбата, строителния материал, типа преливник или канал, номиналния размер и наличните чертежи. Ако не съществува първична структура, определете дали са възможни граждански модификации, преди да изберете инструмента.
3. Установете пълния работен обхват
Осигурете минимален, нормален и максимален дебит, заедно с минимални и максимални водни нива. Включете сезонни условия, временни пикове, периоди на нулев-отток, условия за допълнителни такси и всякакви вариации на нивото надолу по веригата.
4. Проверете обхвата на сензора и разстоянието на закриване
Сензорът трябва да покрие празното разстояние, без да позволи на най-високото ниво на течност да навлезе в близката-мъртва зона. Трябва да се вземат предвид монтажната скоба, нивото на наводнение, достъпът за поддръжка и възможната кондензация. Тази статия зафактори, влияещи върху ултразвуковите нивомериосигурява допълнителен контекст за условия на сайта,-свързани с ехо.
5. Оценете повърхностните и атмосферните условия
Гъста пяна, пара, кондензация, падаща вода, силна турбуленция, плаващи отломки, вятър и структурни препятствия могат да отслабят или пренасочат ехото. Правилният отговор не винаги е да се увеличи затихването. Първо определете дали сензорът измерва истинската повърхност в хидравлично представителна точка.
6. Потвърдете изискванията за електричество и данни
Посочете захранване, аналогов изход, импулсен изход, релета, комуникационен протокол, изисквания за тотализатор, локален дисплей, дистанционна телеметрия и регистриране на данни. Включете само функции, които се поддържат от избрания модел.
7. Сравнете метода на измерване, а не само цената
Структуриранпроцес на избор на разходомертрябва да сравни хидравличния метод, строителните работи, риска при монтажа, усилията за пускане в експлоатация, поддръжката и необходимите доказателства. Само цената на инструмента не представлява общата инсталирана цена.
Контролен списък за инсталиране и пускане в експлоатация
- Проверете хидравличната конструкция:Потвърдете размерите, подравняването, състоянието на гребена или гърлото, утайката, изтичането и признаците на деформация.
- Проверете потока на подхода:Избягвайте завои, прегради, падания, помпи, хидравлични скокове и силно наклонени или вълнообразни условия на подход. Бюрото по рекултивация показва товалошият приближаващ поток променя очакваната връзка-напор.
- Използвайте определената точка за измерване на главата:Най-лесното място за монтаж не е непременно правилното.
- Монтирайте сензора стабилно.Насочете го към очакваната течна повърхност, дръжте лъча далеч от стени и скоби и предотвратете вибрации.
- Задайте нулевата референция от физическо измерване:Потвърдете дали опорната точка е върхът на преградата, дъното на канала, дъното на канала или друга точка,-дефинирана от производителя.
- Програмирайте точното основно устройство:Въведете правилния размер на канала, геометрията на преградата, инженерните единици, уравнението или рейтинговата таблица.
- Проверете ехото на живо и посоченото ниво:Сравнете показаното ниво с измервателен уред или независима ръчна справка.
- Проверете резултатите и сумирането:Тествайте аналоговия сигнал, импулса, комуникацията, алармите, сумиращото устройство и записа на данни.
- Запишете настройките за пускане в експлоатация:Запазете празното разстояние, нулевата точка, избора на основно-устройство, изходното мащабиране, версията на фърмуера и резултатите от проверката.
Общата информация за инсталиране на ултразвуков разходомер може да бъде полезна, но пускането в-отворен канал трябва да остане свързано с хидравличната структура, а не само с електрониката. Окончателната точност трябва да бъде прегледана с указанията връководство за точност на ултразвуков разходомер.
Често срещани причини за неточни или нестабилни показания
| Наблюдаван симптом | Вероятна причина | Какво да проверите първо | Възможно действие |
|---|---|---|---|
| Стабилно ниво, но постоянно грешен поток | Грешна нула, размер на канала, геометрия на преградата, единици или уравнение | Сравнете конфигурираните стойности с чертежи и физически измервания | Коригирайте параметрите на базовото-устройство |
| Внезапни скокове нагоре | Пяна, плаващи отломки, кондензация или фалшиво ехо | Проверете повърхността и прегледайте ехо диагностиката | Почистете сензора, отстранете препятствията или сменете точката на закрепване |
| Бързи флуктуации близо до падане или гърло | Турбулентна или неравна повърхност | Наблюдавайте хидравличното състояние на мястото на сензора | Преместете сензора на определеното стабилно място на главата |
| Отчитането се променя, когато нивото надолу по веригата се повиши | Заден или потопен поток | Сравнете напора нагоре и надолу по течението | Приложете одобрена корекция, добавете измерване надолу по веригата или променете метода |
| Грешката се увеличава при нисък дебит | Нулево отместване, недостатъчна разделителна способност на главата или неподходящо основно устройство | Проверете работния диапазон на нулево ниво и нисък{0}}дебит | Коригирайте препратката или изберете по-подходяща структура |
| Дългосрочно отклонение без повреда на сензора | Утайка, ерозия, растителност, изтичане или структурно увреждане | Проверете канала и основното устройство | Възстановете геометрията и проверете отново рейтинговата връзка |
Заден и потопен поток
Уравненията за свободен{0}}поток предполагат, че нивото надолу по течението не контролира изпускането през структурата. Всеки канал изисква достатъчна загуба на напор за свободен поток. Бюрото за рекламации обяснява товапотапянето се оценява от напора надолу и нагоре по течението. Когато валидният лимит бъде превишен, едно ниво нагоре по веригата може вече да не е достатъчно за точно изчисляване на потока.
Възможните отговори включват добавяне на измерване на нивото надолу по течението, използване на одобрена корекция за потапяне, препроектиране на структурата или промяна на метод за -областна скорост. Решението трябва да следва конкретния стандарт на канала и условията на обекта, а не универсален процент.
Колко точен е ултразвуковият разходомер с отворен канал?
Няма единична стойност на точност, която да се прилага за всяка инсталация. Пълният резултат включва няколко източника на несигурност:
- Ултразвуково измерване на разстояние
- Нулево-референтно изследване и монтажна геометрия
- Размери на преливник или канал
- Място за измерване на главата
- Приближаващ поток и потапяне надолу по течението
- Утайка, повреда или промяна на геометрията на канала
- Уравнение, рейтингова таблица и конфигурация на единица
- Практики за проверка и поддръжка
Бюрото по рекултивация отбелязва в своите насоки относноизбор на водо{0}}уреди за измерванече лабораторните възможности и поддържаната точност на полето не са едно и също. Следователно, точността на фиша с данни на сензора не трябва да се представя като точността на пълната система за измерване с отворен-канал.
Проверката трябва да включва проверка на физическо ниво, преглед на първичната структура, потвърждение на програмираното уравнение и сравнение с подходящ референтен метод. За програми за измерване, които изискват периодична проверка, вижте процедурата на сайта и този преглед накалибриране на разходомера.
Ултразвуково или радарно измерване за отворен канал?
И двете технологии могат да измерват нивото без контакт с течността. Ултразвуковите инструменти използват звук във въздуха, докато радарните инструменти използват електромагнитни вълни. Радарът може да се обмисли, когато променящата се температура на въздуха, парите или дългите обхвати на измерване затрудняват акустичния път. Радарът обаче не е автоматично имунизиран срещу всеки проблем: пяната, ъгълът на монтаж, структурните отражения, натрупването на антената и отразяващите свойства на течността все още изискват оценка.
Практическият избор трябва да се основава на действителното състояние на повърхността, геометрията на инсталацията, необходимия обхват, нуждите от опасни-зони, експозицията на околната среда и наличната диагностика на продукта. Пробният сайт може да бъде по-полезен от общото твърдение, че една технология винаги е по-добра.
Информация за изпращане на доставчика
- Приложение и описание на течността
- Цел на измерването и необходими записи
- Размери на канал или частично запълнена тръба
- Тип преливник или канал, размер, материал и чертежи
- Минимален, нормален и максимален поток
- Минимални и максимални нива на течности
- Предложена позиция на сензора и разстояние до нулевата референтна точка
- Снимки на канала, подходния поток и състоянието надолу по течението
- Условия на пяна, пара, турбуленция, отломки, твърди вещества и утайки
- Потенциален застой, потапяне, наводнение или допълнителна такса
- Температура на околната среда, излагане на атмосферни влияния и корозивна атмосфера
- Захранване, изходи, комуникация, регистриране и нужди от суматор
- Изисква се заграждение, опасна-зона или регулаторни одобрения
Цената на проекта може да включва сензор, контролер, монтаж, първична структура, строителни работи, окабеляване, въвеждане в експлоатация, проверка и текуща поддръжка. Този преглед нафактори на разходите за ултразвуков разходомерможе да помогне за организирането на търговското сравнение, въпреки че-строителните работи по отворен канал трябва да се оценяват отделно.
Често задавани въпроси
Въпрос: Коя е най-добрата печатаща глава за UV принтер?
О: Няма универсална най-добра печатаща глава. Правилният избор зависи от мастилото, необходимия детайл, покритието на мастилото, производствения обем, геометрията на продукта, използването на бяло мастило, възможностите за поддръжка и наличната поддръжка.
В: Ricoh по-добър ли е от Epson за UV печат?
О: Никоя марка не е автоматично по-добра за всяко приложение. Сравнете точните модели и пълните принтерни системи. Конфигурациите, базирани на Epson I3200-, могат да подчертаят компактната много-канална архитектура и контрол на фините капки, докато избраните модели на Ricoh могат да предложат по-широки откоси, отопление, метална конструкция или специфични за модела индустриални функции. Реалната продукция и производствените условия трябва да определят покупката.
Въпрос: Винаги ли са по-добри по-малките капчици мастило?
О: Не. По-малките капчици могат да поддържат фини детайли и гладки отблясъци, но по-големите ефективни капчици може да са полезни за плътно покритие, бяло мастило, лак и текстура. Точността на поставяне, контролът на сивата скала, броят на пропуските, скринингът и поведението на субстрата също са важни.
В: Колко дълго издържа печатащата глава на UV принтер?
О: Няма надеждна универсална продължителност на живота. Съвместимостта на мастилата, поддръжката, работната среда, обемът на печат, ударите по главата, статичното електричество, периодите на неактивност, излагането на UV лъчи и практиката на оператора влияят върху експлоатационния живот.
Въпрос: Защо циркулацията на бяло мастило е важна?
О: Бялото мастило съдържа плътен пигмент, който може да се утаи. Разбъркването на резервоара, циркулацията в тръбопровода, контрола на налягането и рециркулацията на-областта на дюзите, където е възможно, могат да помогнат за поддържането на по-стабилни условия на течността. Купувачите трябва да попитат къде точно циркулира мастилото.
В: Може ли-UV мастилото на трета страна да повреди печатащата глава?
О: Невалидираното мастило може да увеличи риска от нестабилна струя, блокирани филтри, несъвместимост на уплътненията, загуба на дюзи, проблеми със втвърдяването и преждевременна повреда на компонентите. Контролираната смяна трябва да включва тестове за химическа съвместимост, промиване, форма на вълната, налягане, температура, цвят и втвърдяване.
Въпрос: Какво трябва да тествам, преди да купя UV принтер?
О: Тествайте действителния си материал и произведение на изкуството. Включете фин текст, градиенти, плътни цветове, бяла непрозрачност, регистрация, лак, ако е необходимо, максимална вариация на височината на продукта, повторяемост, време за производство, проверки на дюзите и адхезия след правилната предварителна обработка и процес на втвърдяване.
В: Ултразвуков разходомер с отворен канал измерва ли скоростта директно?
О: Повечето модели без{0}}контактно ниво-към-поток не го правят. Те измерват нивото на течността или хидравличния напор и използват известно уравнение или номинална крива. Ултразвуковите-скоростни системи са различна категория.
В: Системата винаги ли се нуждае от преливник или канал?
О: Не, но винаги се нуждае от защитима връзка между измерените променливи и потока. Системата от ниво-до-поток обикновено използва преливник, канал или проверена рейтингова крива. Площна-скоростна система може да изчисли потока без стандартна първична структура.
В: Може ли да измерва отпадъчни води?
A: Да. Без{1}}контактният сензор избягва директното излагане на течност, но пяната, парата, отломките, турбуленцията, корозията, утайката и обратната вода все още трябва да бъдат оценени.
В: Може ли да се измерва през пяна?
О: Тънка или непостоянна пяна може да се управлява, но дебела или нестабилна пяна може да предизвика фалшиво повърхностно ехо. Проверете ехо диагностиката и помислете за друго място, тест на място или различна технология, където пяната е устойчива.
В: Може ли да измерва частично напълнена тръба?
О: Да, ако избраният метод съответства на хидравличното състояние. Опциите включват канал на Палмър-Bowlus, проверена връзка между нивата или система за-областна скорост. Пълен -тръбопровод-метър за време не е същото решение.
Въпрос: Защо потокът е грешен, когато показаното ниво изглежда правилно?
О: Причината често е извън сензора за ниво: грешна нулева референция, неправилен първичен{0}}размер на устройството, грешно уравнение, променена геометрия на канала или условия на потопен-поток могат да доведат до неправилна стойност на потока от правдоподобно отчитане на нивото.
Въпрос: Колко често трябва да се проверява системата?
О: Интервалът зависи от целта на измерването, регулаторните изисквания, твърдите вещества, излагането на околната среда и стабилността на хидравличната конструкция. Инспекцията трябва да обхваща сензора, монтажа, нулевата референция, основното устройство, потока на подхода, състоянието надолу по веригата, изходите и записаните настройки.
Заключение
Ултразвуковият разходомер с отворен канал се разбира най-добре като цялостна хидравлична измервателна система, не само като електронен сензор. В най-често срещаното устройство сензорът измерва нивото над преливник или канал, а контролерът преобразува този напор в поток, като използва правилното уравнение или крива на оценка.
Надеждните резултати зависят от четири решения: избор на правилния метод за измерване, използване на валидна хидравлична връзка, инсталиране на сензора на правилното място на главата и проверка на цялата система при реални работни условия. Когато тези изисквания не могат да бъдат изпълнени, по-добрият избор може да е област-скорост или друга отворен-канална технология.
За да прегледате наличните инструменти, посететеобхват на ултразвуков разходомер. За избор на проект изпратете чертежите на канала, обхвата на потока, нивата на водата, снимките на сайта, подробностите за основното-устройство и изискванията за изход презстраница за технически контакти.
