Mi az a többutas ultrahangos áramlásmérő?
Többutasultrahangos áramlásmérőegy nagy pontosságú{0}}műszer, amely az akusztikus hullámterjedés elve alapján méri a folyadékáramlást. Az egyútvonalú áramlásmérőkkel összehasonlítva a többutas kialakítások több akusztikus útvonal alkalmazásával javítják a mérési pontosságot és a válaszsebességet. Aszerkezeti tervezésAz áramlásmérő teljesítményének biztosításában kulcsfontosságú tényező a mérőcső.
Többutas ultrahangos áramlásmérők szerkezeti tervezése
A többutas ultrahangos áramlásmérő mérőcsövének tervezésekor először a következő három alapelvet kell figyelembe venni:
Áramlási egyenletesség
A cső kialakításának biztosítania kell az egyenletes folyadékáramlást, és el kell kerülnie a helyi turbulencia vagy az áramlás egyenetlensége által okozott mérési hibákat.
Az akusztikus hullám terjedési jellemzői
A cső kialakításának biztosítania kell, hogy az akusztikus hullámok egyenletesen terjedhessenek a csőben, és minimálisra kell csökkenteni a csillapítást vagy interferenciát, amelyet a csőfalak, a folyadék tulajdonságai vagy az akusztikus terjedést befolyásoló egyéb tényezők okoznak.
Érzékelő elrendezés
Az akusztikus adók és vevők elhelyezkedését és elrendezését ésszerűen kell elhelyezni a pontos mérési adatok biztosítása érdekében.
Érdemes megjegyezni, hogy a cső geometriai alakja és méretei közvetlen hatással vannak az akusztikus hullám terjedésére. A csőátmérő kiválasztásánál a névleges nyomáson, a közeg tervezési nyomásán, a közeg hőmérsékletén, az áramlási tartományon és az áramlásmérő optimális teljesítménytartományán kell alapulnia. A nagyobb csőátmérő csökkentheti a folyadékáramlás zavarát, de nagyobb akusztikus csillapításhoz vezethet. Általában a csőátmérőt ésszerűen kell megválasztani a folyadék áramlási sebességének és sebességének megfelelően.
Értesítés
A cső hossza nagyban befolyásolja az áramlás egyenletességét. Általában a cső hosszának kellően hosszúnak kell lennie ahhoz, hogy a folyadék teljesen stabilizált áramlástá fejlődjön, csökkentve a bemeneti és kimeneti zavarok mérésre gyakorolt hatását.
A többutas ultrahangos áramlásmérő méretei
A méretre vonatkozó követelmények a következők: névleges átmérő DN (mm), L hosszúság (mm), H magasság (mm), D szélesség (mm), belső áramlási csatorna átmérője φd (mm) és csavarfurat átmérője φn. Az áramlásmérő karimás csatlakozásokat alkalmaz, és a karima méretei megfelelnek a GB/T 9124.1-2019 Acélcsőkarimák, 1. rész: PN sorozat előírásainak.
Ez az ultrahangos áramlásmérő működési elve magas zajcsökkentő tervezési Az áramlásmérő ultrahangos áramlásmérő előtti és utáni egyenes csőhosszának meg kell felelnie az ábrákon látható követelményeknek.
Az egyenes csőhosszra vonatkozó követelmények
Egyirányú ultrahangos gázáramlásmérőknél (beépített -áramlásszabályozóval) az áramlás iránya mentén a felfelé irányuló egyenes csőhossznak nagyobbnak kell lennie, mint 5D vagy egyenlő, a lefelé irányuló egyenes csőhossznak pedig nagyobbnak vagy egyenlőnek kell lennie, mint 3D.
Egyirányú ultrahangos gázáramlásmérőknél (beépített -áramlásszabályozó nélkül) az áramlási irány mentén a felfelé irányuló egyenes csőhossznak nagyobbnak vagy egyenlőnek kell lennie 10D-nél, és az utána lévő egyenes csőhossznak 5D-nél nagyobbnak vagy azzal egyenlőnek kell lennie.
Akétirányú ultrahangos áramlásmérő(kétirányú típus beépített -áramlásszabályozó nélkül), az áramlási irány mentén az ajánlott egyenes csőhossznak nagyobbnak kell lennie, mint 10D vagy egyenlőnek, a lefelé irányuló egyenes csőhossznak pedig nagyobbnak vagy egyenlőnek kell lennie, mint 10D.
Kétirányú ultrahangos áramlásmérőknél (kétirányú típus beépített -áramlásszabályozóval) az áramlási irány mentén az ajánlott egyenes csőhossznak 5D-nél nagyobbnak vagy azzal egyenlőnek kell lennie, a lefelé irányuló egyenes csőhossznak pedig nagyobbnak vagy egyenlőnek kell lennie, mint 5D.
A külső szerkezeti méretek megfontolása mellett az akusztikus hullámterjedés és a folyadékáramlás szempontjából is fontos a mérőcső anyagának megválasztása. A csőanyagoknak alacsony akusztikus abszorpciós jellemzőkkel kell rendelkezniük, hogy csökkentsék a hullámterjedés során az anyagelnyelés által okozott jelgyengülést. A gyakori anyagok a rozsdamentes acél, a speciális műanyagok és a kompozit anyagok. Az anyag kiválasztásának kompatibilisnek kell lennie a folyékony közeggel, hogy elkerülje a korróziót vagy a kémiai reakciókat a hosszú távú-működés során. Erősen korrozív folyadékokhoz általában rozsdamentes acélt vagy{5}}korrózióálló ötvözetet választanak. Az anyagok kiválasztásakor figyelembe kell venni a környezeti tényezőket is, mint például a hőmérséklet, a páratartalom, a magas nyomás és az alacsony nyomás.
Többutas ultrahangos áramlásmérő alkalmazások
A többutas ultrahangos gázáramlásmérő főként akusztikus jelek továbbítására és vételére szolgáló ultrahangos érzékelőkből, szimmetrikus, keresztezett vagy gyűrű alakú akusztikus útvonal-konfigurációkból, az ultrahangos érzékelőket a csőhöz rögzítő csőadapterekből, valamint az érzékelőktől kapott akusztikus jelek feldolgozásáért felelős jelfeldolgozó egységből áll. A jelfeldolgozó egység erősítőket, szűrőket, analóg---digitális átalakítókat és egyéb alkatrészeket tartalmaz, amelyek az analóg jeleket digitális jelekké alakítják, és kiszámítják az áramlási sebességet.
Ultrahangos jelátalakító Csőelrendezési módszer
Számos módja van az ultrahangos csőáramlásmérő akusztikus útjainak a mérőcsőben történő elrendezésére, beleértve a párhuzamos elrendezést, a párhuzamos/kereszt elrendezést, a keresztirányú elrendezést és a hálózati elrendezést, amint az az ábrán látható.
A párhuzamos elrendezés teljes mértékben tükrözi a csőben lévő sebességeloszlást. A keresztelrendezés csökkentheti a rendszerhibákat a két keresztezett akusztikus út által mért áramlási sebességek összehasonlításával. Ezért ezt a két elrendezést széles körben alkalmazzák a gyakorlatban. A hálózati elrendezés megnöveli az akusztikus terjedési távolságot a visszaverődéseken keresztül, és teljes mértékben képes tükrözni a csőben a sebességeloszlást; a jelcsillapítás azonban rendkívül súlyos, ezért leginkább laboratóriumi kísérleti kutatásokban alkalmazzák. Jelenleg nemzetközi szinten a párhuzamos és keresztes elrendezés a leggyakrabban alkalmazott.
A választott elrendezéstől függetlenül a végső cél az áramlásmérő teljesítményének javítása. Az akusztikus utak helyzete és az egyes utak súlyozási együtthatói közvetlen hatással vannak a csőben a folyadékáramlás mérésének pontosságára. Az optimális akusztikus útelrendezések és súlyeloszlások vizsgálata érdekében sok kutató végzett vizsgálatokat és javasolt egy sor adatfúziós módszert, például neurális hálózati algoritmusokat és genetikai algoritmusokat. Ezek az új módszerek azonban többnyire az elméleti kutatási szakaszban maradnak. Jelenleg az általánosan használt akusztikus útvonal-elrendezési sémák közé tartozik a Gaussian–Legendre, Chebyshev, Tailored és OWICS sémák. Mindegyik sémában az akusztikus utak egymáshoz viszonyított helyzete és súlyozási együtthatói rögzítettek, és a keresőtáblákból szerezhetők be. Ezek az elrendezési sémák jó teljesítményt mutattak a többutas gázáramlás mérésében.
Kapcsolódó cikkek
Kezdje el olvasási útját most!
