Ултразвуковите разходомери измерват потока чрез изпращане на звукови вълни през или през течност. Те се използват широко във водни системи, ОВК контури, промишлени процесни линии, приложения за отпадни води и временни изследвания на потока, тъй като много модели могат да измерват потока без движещи се части или навлизане на тръби.
Двата основни типа ултразвукови разходомери по принцип на измерване саултразвукови разходомери- за транзитно времеиДоплер ултразвукови разходомери. С прости думи, уредите за измерване на-времето на транзит обикновено се избират за чисти, пълни-тръбни течности, докато доплеровите уреди обикновено се избират за течности, които съдържат суспендирани твърди частици или газови мехурчета.
Ако сравняватерешения за ултразвукови разходомери, най-важният въпрос не е само "Кой тип е по-добър?" но "Кой тип съответства на течността, състоянието на тръбата, метода на инсталиране и изискването за изход?"
Бърз отговор: Какви са двата основни типа ултразвукови разходомери?
Двата основни вида ултразвукови разходомери са:
- Ултразвукови разходомери- за транзитно време:най-добър за чисти, хомогенни течности, при които ултразвуковият сигнал може да преминава ясно между преобразувателите.
- Доплер ултразвукови разходомери:най-добър за замърсени, аерирани или-съдържащи частици течности, където мехурчета или твърди частици могат да отразят ултразвуковия сигнал.
-
Тип Най-добро за Обикновено не е идеален за Ултразвуков разходомер за транзитно{0}}време Чиста вода, охладена вода, гореща вода, масла, съвместими химикали, затворени{0}}тръбни процесни течности Тежка суспензия, силно аерирани течности, нестабилна отпадъчна вода, частично запълнени тръби Доплеров ултразвуков разходомер Отпадъчни води, утайки, шлам, промишлени изхвърляния, течности с мехурчета или суспендирани твърди вещества Много чисти течности без частици или мехурчета
Видове ултразвукови разходомери по принцип спрямо стил на инсталиране
Един често срещан източник на объркване е думата „тип“. При ултразвуковото измерване на потока „тип“ може да се отнася до различни методи за класификация.
| Метод на класификация | Примери | Какво означава |
|---|---|---|
| Принцип на измерване | Транзитно-време, Доплер | Как измервателният уред използва ултразвукови сигнали за изчисляване на скоростта на потока |
| Стил на монтаж | Захващане-, вградено, вмъкване | Как се монтира тялото на сензора или измервателния уред на тръбата |
| Стил на използване | Преносим, фиксиран, монтиран-на стена | Независимо дали измервателният уред се използва за временно тестване или за постоянно наблюдение |
| Условие за кандидатстване | Затворена-тръба, отворен-канал, пълна-тръба, частично запълнена тръба | Хидравличното състояние, при което измервателният уред трябва да измерва дебита |
Транзитното-време и Доплер описват принципа на измерване. Аскоба-на ултразвуков разходомер, обаче, описва стил на инсталиране. Глюкомерът-на клема може да използва технология за-време за преминаване в много приложения с чисти-течности, докато някои доплерови глюкомери могат също да бъдат проектирани за не-инвазивна или преносима употреба.
За временна диагностика, апреносим ултразвуков разходомерможе да е по-практично. За стационарен мониторинг на инсталацията, aстенен{0}}ултразвуков разходомерможе да е по-подходящ.
Как работят ултразвуковите разходомери
Ултразвуков разходомер измерва скоростта на флуида чрез използване на високо{0}}честотни звукови вълни. След като измервателният уред изчисли скоростта, той може да комбинира тази скорост с вътрешната площ на напречното-сечение на тръбата, за да оцени обемния дебит.
Точният метод на измерване зависи от технологията. Измервател на-времето за преминаване сравнява времето за пътуване на ултразвукови сигнали, движещи се със и срещу потока. Доплеровият метър измерва честотното изместване на ултразвуковото ехо, отразено от частици или мехурчета в течността. Технически справки отОМЕГА Инженерингописват същото основно разграничение: Доплеровата технология се използва за течности с частици или мехурчета, докато технологията за транзитно{0}}време се използва за чисти течности.
Тъй като ултразвуковото измерване зависи от предаването на сигнала, крайното представяне се влияе не само от самия измервателен уред. Състоянието на течността, материалът на тръбата, облицовката на тръбата, дебелината на стената, натрупването на котлен камък, състоянието на цялата-тръба, вибрациите и подравняването на сондата могат да повлияят на силата на сигнала и стабилността на отчитане.
Ултразвукови разходомери за транзит-време
A ултразвуков дебитомер-за транзитно времеобикновено използва два преобразувателя. Един сигнал се движи надолу по течението с потока, а друг сигнал се движи нагоре по течението срещу течението. Когато течността се движи, сигналът надолу по течението се движи малко по-бързо от сигнала нагоре. Уредът изчислява скоростта на потока от тази времева разлика.
Кога да изберете ултразвуков разходомер за транзитно-време
Измерването на-времето за преминаване обикновено е първият избор, когато течността е чиста, тръбата е пълна и акустичният път е стабилен. Типичните приложения включват:
- Разпределение на чиста вода
- Контури за охладена вода и топла вода
- HVAC енергиен мониторинг
- Чисти масла
- Съвместими химически течности
- Течности за промишлен процес със затворена{0}}тръба
За проекти за чиста вода, anултразвуков разходомер за водачесто се избира, когато е важно не{0}}ненатрапчиво измерване, ниска загуба на налягане или преоборудване.
Защо транзитното-време работи по-добре в чисти течности
Технологията-време за транзит се нуждае от ясен акустичен път през течността. Ако течността съдържа твърде много газови мехурчета или суспендирани твърди вещества, звуковият сигнал може да се разпръсне или да отслабне. Това може да намали качеството на сигнала и да причини нестабилни показания. Ето защо измервателите на-времето за транзит обикновено се препоръчват за чисти и относително хомогенни течности.
Предимства на транзит{0}}ултразвуковите разходомери
- Добра стабилност на измерването, когато тръбата е пълна и течността е чиста
- Няма движещи се части по пътя на потока
- Подходящи за затягане-и вградени дизайни
- Без допълнителен спад на налягането, когато е инсталиран като скоба-на измервателния уред
- Полезно както за постоянно наблюдение, така и за временна проверка
За HVAC или енергийни приложения, aBTU ултразвуков разходомер за охлаждаща водаможе да комбинира измерване на потока с температурни входове, за да поддържа енергиен мониторинг.
Ограничения на ултразвуковите разходомери за транзитно-време
Измервателите на транзитно{0}}време не са най-добрият избор за всяко приложение. Те могат да се борят, когато течността е силно аерирана, силно замърсена или не винаги пълна. Силното вътрешно натрупване на тръбата, неподходящите материали за облицовката, лошото свързване и силните вибрации също могат да намалят качеството на сигнала.
На практика не избирайте транзитен{0}}размер само въз основа на диаметъра на тръбата. Потвърдете състоянието на течността, материала на тръбата, дебелината на стената, обхвата на потока и мястото на монтаж, преди да изберете модел.
Доплерови ултразвукови разходомери
Доплеров ултразвуков разходомер изпраща ултразвуков сигнал в течащата течност и измерва честотното изместване на сигнала, отразен обратно от суспендирани частици или газови мехурчета. Ето защо доплеровото измерване може да бъде полезно при мръсни или аерирани течности.
Teledyne ISCO обяснява този принцип в своямодул на потока на скоростта на площтадокументация, където доплеровата технология с непрекъсната вълна измерва върнато ехо, отразено от въздушни мехурчета или частици в потока.
Кога да изберете доплеров ултразвуков разходомер
Доплеровата технология обикновено се разглежда, когато течността естествено съдържа достатъчно рефлектори за връщане на сигнала. Често срещаните приложения включват:
- Отпадъчни води
- Утайка
- каша
- Газирани течности
- Промишлени заустващи потоци
- Течности за добив или обработка на минерали
За временно тестване или работа на място в приложения с мръсна{0}}течност, aпреносим доплеров разходомерможе да бъде полезно, когато течността съдържа достатъчно суспендирани твърди частици или мехурчета за отразяване на сигнала.
Защо Доплер не работи добре в много чисти течности
Доплеровото измерване се нуждае от рефлектори. Ако течността е много чиста и няма частици или мехурчета, глюкомерът може да не получи силен отразен сигнал. В този случай отчитането може да стане нестабилно или недостъпно. За чиста вода, чисто масло или дейонизирана вода технологията за транзитно-време обикновено е по-безопасната отправна точка.
Предимства на Доплеровите ултразвукови разходомери
- Подходящ за мръсни или газирани течности
- Полезен при приложения за отпадъчни води, утайки и тор
- Може да избегне директен контакт с абразивни или корозивни течности, когато се използва в скоба-по дизайн
- Няма движещи се части в потока на потока
- Практичен за трудни течности, при които сигналите-времето на преминаване може да са слаби
Ограничения на доплеровите ултразвукови разходомери
Доплеровите измервателни уреди не трябва да се третират като универсални ултразвукови разходомери. Те не са идеални за чисти течности без рефлектори. Те също могат да бъдат повлияни от непоследователно разпределение на частиците, нестабилна аерация, утаяване и променяща се концентрация на твърди вещества.
Ако даден процес изисква висока точност на чиста и стабилна течност, купувачът обикновено трябва първо да оцени технологията за-време за транспортиране и след това да прегледаточност на ултразвуков разходомеризисквания спрямо действителните експлоатационни условия.
Транзитно-време срещу доплерови ултразвукови разходомери: Ключови разлики
| Сравнителен фактор | Ултразвуков разходомер за транзитно{0}}време | Доплеров ултразвуков разходомер |
|---|---|---|
| Принцип на измерване | Сравнява времето за пътуване на сигнала нагоре и надолу по веригата | Измерва изместване на честотата от отразени ултразвукови сигнали |
| Най-доброто състояние на течността | Чиста, хомогенна, пълна-тръбна течност | Мръсна, аерирана течност или{0}}съдържаща частици |
| Частици и мехурчета | Обикновено намалява качеството на сигнала | Обикновено се изисква за отразяване на сигнала |
| Типични приложения | Чиста вода, HVAC, масло, съвместими химикали, технологични течности | Отпадъчни води, утайки, тор, промишлени зауствания |
| Основен риск при избора | Слаб сигнал от мехурчета, твърди частици, котлен камък, подложка или лошо свързване | Слаб или никакъв сигнал, ако течността е твърде чиста |
| Общи стилове на инсталиране | Със скоба-, вграден, преносим, фиксиран | Често преносими или със скоби-за проверки на мръсни-течности, в зависимост от дизайна |
| Основната грижа на купувача | Точност, стабилен сигнал, правилни данни за тръбата | Надеждност на сигнала в течности с променящи се твърди вещества или мехурчета |
Как да изберете правилния тип ултразвуков разходомер
Изборът на ултразвуков разходомер е процес на съвпадение. Добрият избор зависи от течността, тръбата, мястото на инсталиране и необходимия изходен сигнал.
1. Започнете със състоянието на течността
| Течно състояние | Препоръчителна начална точка | Причина |
|---|---|---|
| Чиста вода в пълна тръба | Транзитно-време | Звуковият път обикновено е стабилен и чист |
| Чисто масло без мехурчета | Транзитно-време | Доплера може да няма рефлектори |
| Отпадъчни води с мехурчета или суспендирани твърди вещества | Доплер или проверено транзитно-време, в зависимост от стабилността | Доплер може да използва мехурчета или частици като рефлектори |
| Тежка каша | Доплер или специализиран разходомер | Високите твърди вещества могат да отслабят или разпръснат сигналите; може да е необходимо тестване на приложението |
| Частично запълнена тръба | Специален отворен{0}}канал или област-скоростно решение | Стандартното изчисление на потока в затворена{0}}тръба предполага пълна тръба |
| Проводима мръсна течност | Помислете за ултразвукова илиелектромагнитен разходомер | Магнитните разходомери могат да бъдат силни алтернативи за проводими течности |
2. Проверете данните за тръбата
За скоба-на ултразвукови измервателни уреди данните за тръбата са от съществено значение. Подгответе следната информация преди избора:
- Външен диаметър на тръбата
- Дебелина на стената на тръбата
- Материал на тръбата
- Материал на облицовката, ако има такъв
- Състояние на вътрешно образуване на котлен камък или корозия
- Дали тръбата винаги е пълна
- Налична права дължина на тръбата
Състоянието на тръбата има значение, защото ултразвуковият сигнал трябва да премине през стената на тръбата и течността. Лошото състояние на повърхността на тръбата, дебелата облицовка, грешните данни за тръбата или слабото акустично свързване могат да накарат добрия измервателен уред да работи лошо.
3. Потвърдете обхвата на потока
Не избирайте измервателен уред само по размера на тръбата. Потвърдете минималния, нормалния и максималния дебит. Измервателен уред, който работи добре при нормален поток, може да не е надежден, ако действителната скорост е твърде ниска, твърде висока или силно нестабилна.
За приложения, където качеството на измерване е критично, планирайте периодичнокалибриране на разходомераили проверка, особено когато измервателният уред се използва за енергийно отчитане, контрол на процеси или мониторинг,-свързан със съответствието.
4. Съпоставете метода на инсталиране
Захващащите се измервателни уреди са полезни, когато тръбата не може да се среже, течността е корозивна или опасна, трябва да се избягва загуба на налягане или е необходимо временно тестване. Вградените измервателни уреди може да са по-добри, когато точката на измерване е проектирана в нова система и дългосрочната -стабилност е приоритет.
Ако приложението е пара, сгъстен въздух или газ, а не течност, друга технология може да е по-подходяща. Например, aвихров разходомеробикновено се счита за пара, докато aтоплинен масов разходомерчесто се разглежда за измерване на газов дебит.
5. Дефинирайте изхода и системната интеграция
Изходният сигнал трябва да съответства на системата за управление или наблюдение. Общите изисквания включват:
- Локален LCD дисплей
- 4-20 mA изход
- Импулсен изход
- RS485 или Modbus комуникация
- Регистриране на данни
- Общ поток
- PLC, SCADA или интеграция за управление на енергията
За много индустриални потребители комуникационният изход не е второстепенен детайл. Той определя дали разходомерът може да бъде интегриран в съществуващата система за управление.
Примери за приложение
Разпределение на чиста вода
За чиста вода в пълна тръба ултразвуковото-измерване на времето за преминаване обикновено е практичен избор. Той предлага не-натрапчиви опции за инсталиране и избягва движещи се части в пътя на потока. Това е често срещана причина купувачите да оценяват ултразвукови измервателни уреди със скоби или вградени за водоснабдителни и циркулационни системи.
HVAC охладена вода или топла вода
ОВК приложенията обикновено включват сравнително чиста вода в затворени контури. Технологията за-време на транзит често е подходяща, особено когато е съчетана с измерване на температурата за енергиен мониторинг. В тези приложения трябва внимателно да се проверят данните за тръбата, монтажа на преобразувателя и разположението на температурния сензор.
Отпадъчни води и утайки
Отпадъчните води могат да съдържат суспендирани твърди вещества, мехурчета, органични вещества и променящи се условия на потока. Доплерът може да е подходящ, когато течността има достатъчно рефлектори, но приложението все пак трябва да се прегледа внимателно, тъй като концентрацията на твърди вещества и аерацията могат да се променят с времето.
Химически течности
Химическите приложения зависят от акустичните свойства на течността, чистотата, съвместимостта, температурата и материала на тръбата. Чистите химически течности може да отговарят на технологията-време за транзит. Мръсните или аерирани химически потоци може да изискват Доплеров тест или различна технология за разходомер.
Временни изследвания на потока
За одити, отстраняване на неизправности, проверки на помпата и работа по пускане в експлоатация преносимият ултразвуков измервателен уред може да бъде полезен, тъй като често може да бъде инсталиран без спиране на линията. Операторът все пак трябва да въведе точни данни за тръбата и да монтира преобразувателите правилно.
Често срещани грешки при избора на ултразвукови разходомери
Грешка 1: Приемане на клемата като на принцип на измерване
Затягането-е метод на инсталиране, а не принцип на измерване. Скобата-на измервателния уред може да използва различни ултразвукови технологии в зависимост от дизайна и приложението. Винаги проверявайте дали измервателният уред е транзитно-време, доплер или друг ултразвуков метод.
Грешка 2: Избиране на транзитно-време за мръсна или газирана течност
Ако мехурчета или твърди частици пречат на акустичния път, показанията на-времето за преминаване може да станат нестабилни. За отпадъчни води, утайки или тор, Доплер може да бъде по-добра отправна точка, при условие че течността съдържа достатъчно рефлектори.
Грешка 3: Избор на Доплер за много чиста течност
Доплеровата технология се нуждае от отразени сигнали. Много чиста вода, дейонизирана вода и чисти масла може да не осигурят достатъчно частици или мехурчета за стабилно доплерово измерване.
Грешка 4: Пренебрегване на настройката на трансдюсера
Преносимите измервателни уреди-и със скоби са чувствителни към качеството на монтажа. Държавния университет на Оклахоманасоки за преносим ултразвуков разходомеримайте предвид, че разместването на сондата може да намали силата на получения сигнал и да причини грешки при отчитане на потока.
Грешка 5: Пренебрегване на правата тръба и профила на потока
Колена, клапани, помпи, редуктори и частично запълнени секции могат да изкривят профила на потока. Стабилното място за инсталиране помага на глюкомера да дава по-надеждни резултати. Ако профилът на потока е нарушен, измервателният уред може все още да показва показания, но показанията може да не представляват истинската средна скорост.
Информация, която да подготвите, преди да поискате оферта
Преди да поискате препоръка или цена, подгответе следните подробности. Това помага на доставчика да избере правилната технология, размер на сензора, метод на монтаж и изходна конфигурация.
- Име на течността и дали е чиста, мръсна, аерирана, корозивна, вискозна или абразивна
- Външен диаметър на тръбата и дебелина на стената
- Материал на тръбата и материал на облицовката
- Минимален, нормален и максимален дебит
- Работна температура и налягане
- Дали тръбата винаги е пълна
- Налична права дължина на тръбата преди и след местоположението на измервателния уред
- Предпочитание за инсталиране: със скоба, вградено, вмъкване, преносимо или фиксирано
- Необходим изход: дисплей, 4-20 mA, импулс, RS485, Modbus, регистриране на данни или суматор
- Очаквана точност и дали е необходима документация за калибриране
Ако вече знаете подробностите за приложението, можете да ги изпратите чрезформуляр за запитване за разходомертака че изборът може да бъде прегледан спрямо действителните условия на процеса.
ЧЗВ
В: Кой е най-добрият кабел за слънчеви панели?
О: За страната на постоянен ток на фотоволтаична система използвайте фотоволтаичен-слънчев DC кабел или фотоволтаичен проводник, който отговаря на изискваното напрежение, температура, UV устойчивост и сертификат за пазара на проекти.
Въпрос: Какъв размер соларен кабел трябва да използвам?
A: Размерът на кабела зависи от тока, спада на напрежението, дължината на маршрута, материала на проводника, температурата на околната среда, групирането и метода на инсталиране. Не избирайте размера на кабела само по навик.
Въпрос: H1Z2Z2-K по-добър ли е от PV1-F?
О: H1Z2Z2-K обикновено се използва в модерни европейски и IEC-базирани PV проекти, докато PV1-F все още може да се появи в по-стари или специфични за проекта спецификации. По-добрият избор зависи от стандарта на проекта и местното приемане.
В: Каква е разликата между PV проводник и соларен кабел?
О: Термините понякога се използват свободно, но при обществените поръчки те трябва да бъдат обвързани със стандартите и изискванията на пазара. UL PV проводникът е често срещан в проекти в Северна Америка, докато соларният кабел H1Z2Z2-K е често срещан в IEC или европейските спецификации.
В: Мога ли да използвам нормален електрически проводник за слънчеви панели?
О: За открити фотоволтаични постоянни вериги на открито нормалният електрически проводник обикновено не е подходящ заместител, освен ако проектът на проекта и местният код ясно го позволяват. Фотоволтаичните кабели са предназначени за слънчева светлина, атмосферни условия и работни условия на фотоволтаични.
Въпрос: Защо соларните кабели често са червени и черни?
О: Червеното и черното помагат да се идентифицира DC полярността. Червеното обикновено се използва за позитив, а черно за негатив, но монтажниците трябва винаги да следват чертежите на проекта, етикетите и местната практика.
Въпрос: Слънчевите конектори толкова важни ли са, колкото кабелът?
A: Да. Лошият конектор или лошото кримпване могат да причинят топлина, проникване на вода или повреда. Винаги проверявайте съвместимостта на конекторите, рейтингите и инструкциите за инсталиране.
В: Могат ли соларните кабели да бъдат заровени под земята?
О: Използвайте кабел под земята само ако неговата конструкция, обвивка, метод на защита и стандарт на проекта го позволяват. Някои кабели изискват тръбопровод или допълнителна механична защита.
В: Слънчевите проекти имат ли нужда от комуникационни кабели?
О: Много фотоволтаични проекти се нуждаят от комуникационни кабели за инверторно наблюдение, регистратори на данни, метеорологични станции, тракери, аларми и SCADA системи. По-големите проекти може да изискват по-стабилно окабеляване за данни, отколкото малки покривни системи.
В: Как мога да намаля спада на напрежението в соларен кабел?
О: Можете да намалите спада на напрежението, като скъсите кабелния маршрут, увеличите размера на проводника, намалите тока на кабел, където дизайнът позволява, или коригирате дизайна на системата под инженерно ръководство.
Заключение: Кой тип ултразвуков разходомер трябва да изберете?
Изберете ултразвуков-разходомер за време на преминаване, когато течността е чиста, тръбата е пълна и акустичният път е стабилен. Изберете доплеров ултразвуков разходомер, когато течността съдържа достатъчно суспендирани твърди вещества или газови мехурчета, за да отрази ултразвуковия сигнал.
За надежден избор не спирайте до името на технологията. Потвърдете състоянието на течността, материала на тръбата, дебелината на стената, облицовката, обхвата на потока, температурата, налягането, метода на инсталиране, изходния сигнал и изискването за точност. Правилният ултразвуков разходомер е този, който отговаря на действителните условия на сайта, а не само на ключовата дума на продуктовата страница.
