Правильная установка имеет решающее значение для получения стабильных и точных измерений с помощью ультразвукового расходомера. Одним из важнейших требований к установке является...длина прямой трубыдо и после точки измерения.

В качестве общих рекомендаций по установке ультразвуковой расходомер должен иметь следующие характеристики:

• Не менее 10D прямой трубы выше по течению
• Не менее 5D прямой трубы ниже по течению

гдеD — внутренний диаметр трубы..

Например, если внутренний диаметр трубы составляет 200 мм, рекомендуемая длина прямого участка трубы будет приблизительно равна...2000 мм до и 1000 мм после.

Но зачем ультразвуковому расходомеру нужен такой прямой участок трубы?

1. Что происходит с потоком после установки фитинга в трубу?

В идеальных условиях жидкость, протекающая по достаточно длинной прямой трубе, приобретает относительно стабильный профиль скорости.

Однако условия потока могут значительно измениться после прохождения через такие компоненты, как:

• Локти
• Клапаны
• Футболки
• Редукторы
• Расширители
• Насосы

Эти компоненты могут создавать:

• Турбулентность
• Вихревой поток
• Вторичный поток
• Асимметричное распределение скорости
• Локальные изменения скорости потока

Если ультразвуковой расходомер установлен слишком близко к этим возмущениям, профиль скорости может оказаться недостаточно протяженным для стабилизации.

Это может повлиять на точность и стабильность измерения расхода.

2. Почему прямоточный трубопровод, расположенный выше по течению, имеет большее значение?

Онпрямой участок трубы до начала потокаЭто особенно важно, поскольку возмущения, возникающие до точки измерения, напрямую влияют на профиль скорости, поступающий в измерительный участок.

Например:

Изгиб → Турбулентность → Вихревое течение → Неравномерный профиль скорости → Ультразвуковой расходомер

Если расходомер установлен непосредственно после колена трубопровода, датчики могут измерять сильно искаженный профиль потока.

Предоставляя приблизительно10D прямой трубы, идущей от источникаЭто даёт потоку больше пространства для развития и стабилизации состояния перед достижением точки измерения.

3. Почему необходима технология 5D на последующих этапах?

Прямой участок трубы, расположенный ниже по течению, также важен, хотя его влияние, как правило, менее значительно, чем влияние участка, расположенного выше по течению.

Рекомендуемый5D прямая труба, идущая вниз по потокупомогает гарантировать, что измерительный участок не будет непосредственно затронут возмущениями потока ниже по течению.

Это также обеспечивает достаточное пространство для дальнейшего развития потока после прохождения через точку измерения.

Таким образом, типичную схему установки можно представить следующим образом:

На входе: ≥10D → Ультразвуковой расходомер → ≥5D: На выходе

4. Как искаженный профиль потока влияет на точность измерений?

В конечном итоге ультразвуковой расходомер должен определять среднюю скорость потока жидкости по трубе.

Однако скорость не одинакова в каждой точке трубы.

В стабильных условиях распределение скоростей относительно предсказуемо.

После колена или клапана профиль скорости может стать асимметричным:

Стабильный поток

→ Относительно равномерное распределение скорости

Нарушенный поток

→ Неравномерное распределение скорости + турбулентность + завихрение

Если измерительный участок расположен слишком близко к источнику возмущения, ультразвуковое измерение может перестать точно отражать среднюю скорость потока.

Это может привести к следующим последствиям:

• Отклонение измерения
• Нестабильные показания
• Низкая воспроизводимость
• Повышенная неопределенность измерений

5. Почему локти часто вызывают беспокойство?

Один-единственный изгиб может изменить направление потока жидкости и создать неравномерный профиль скорости.

Ситуация может осложниться, если имеются следующие обстоятельства:

• Два локтя близко друг к другу
• Двойные локти в разных плоскостях
• Локоть, за которым следует клапан
• Локоть с последующим редуктором
• Угольник рядом с насосом

Такие конфигурации могут вызывать более сильную турбулентность и завихрения.

Поэтому, по возможности, ультразвуковой расходомер следует устанавливать на участке трубы достаточной прямой длины.

6. Насосы и регулирующие клапаны требуют особого внимания.

Насосы и частично открытые регулирующие клапаны могут создавать особенно сильные возмущения потока.

Например:

Насос → Расходомер

может подвергнуть измерительный участок воздействию:

• Сильная турбулентность
• Вихревой поток
• Неравномерное распределение скорости
• колебания давления

Сходным образом:

Частично открытый клапан → Расходомер

может создать сильно нарушенную картину потока ниже по течению от клапана.

В таких ситуациях поддержание достаточной длины прямого участка трубы перед входом становится особенно важным.

7. Что произойдет, если не хватит прямой трубы?

В реальных промышленных установках не всегда удается достичь идеального соотношения 10D на входе и 5D на выходе.

Если имеющийся прямой участок трубы слишком короткий, расходомер может испытывать следующие проблемы:

• Увеличение погрешности измерений
• Нестабильные показания
• Низкая воспроизводимость
• Повышенная чувствительность к условиям установки.

Важно отметить, что сильный ультразвуковой сигнал действительнонетЭто обязательно означает, что измерение расхода является точным.

Расходомер может принимать сильный ультразвуковой сигнал, в то время как фактический профиль скорости остается сильно искаженным.

Поэтому:

Высокая мощность сигнала и высокая точность измерения расхода взаимосвязаны, но это не одно и то же.

8. Как следует выбрать место установки?

При выборе места установки постарайтесь предоставить следующую информацию:

Вверх по течению

Не менее 10D прямой трубы

Ниже по течению

Не менее 5D прямой трубы

Кроме того, следует избегать установки расходомера:

• Непосредственно ниже по потоку от насоса
• Непосредственно после регулирующего клапана
• Сразу после сложной установки трубопровода
• В местах с сильной вибрацией труб
• В местах, где может скапливаться воздух.
• На частично заполненных участках труб

Труба также должна остаться.полностью заполнен жидкостьюво время нормальной работы.

9. Что означает буква «D»?

В10D/5DИнструкция по установке,D обозначает внутренний диаметр трубы..

Например:

Поэтому при выборе места установки ультразвукового расходомера следует учитывать доступную длину прямого участка трубы.

10. Почему прямая длина трубы важна для ультразвуковых расходомеров с накладным креплением?

Одним из главных преимуществ накладного ультразвукового расходомера является возможность установки преобразователей снаружи без разрезания или модификации трубы.

Это позволяет относительно легко выбрать другое подходящее место для измерения, если в исходном месте недостаточно прямых участков трубы.

Например, вместо установки датчиков сразу после колена трубы, инженер может переместить их дальше по потоку, чтобы получить более длинный прямой участок трубы.

Это одно из практических преимуществ накладных ультразвуковых расходомеров для существующих промышленных трубопроводов.

Цель прямых участков трубопровода — обеспечить ультразвуковой расходомер необходимыми данными.стабильный и репрезентативный профиль потокав точке измерения.

Колена, клапаны, насосы, тройники, переходники и другие фитинги могут нарушать поток и создавать турбулентность, завихрения и неравномерное распределение скорости. Если ультразвуковой расходомер установлен слишком близко к этим источникам возмущения, точность и стабильность измерений могут быть нарушены.

В качестве общих рекомендаций по установке:

Прямой трубопровод перед входом ≥ 10D
Прямая труба ниже по течению ≥ 5D

гдеD — внутренний диаметр трубы..

Соблюдение рекомендованных требований к прямолинейности трубы, а также правильная установка преобразователя и полное заполнение трубы водой могут значительно повысить надежность и воспроизводимость ультразвукового измерения расхода.