Transiit-Aeg vs Doppleri ultrahelivoolumõõturid: kuidas valida õige tehnoloogia

Transiidiaeg- ja Doppler on kaks erinevat viisi ultraheli abil voolu mõõtmiseks. Mõlemad kuuluvad laiemasse perekondaultraheli voolumõõturid, kuid need sõltuvad väga erinevatest vedelikutingimustest.

Transiidi{0}}ajamõõtur on tavaliselt tugevam lähtepunkt puhta või suhteliselt homogeense vedeliku jaoks täiesti täis torus. Doppleri mõõturit kasutatakse tavaliselt siis, kui vedelik kannab pidevalt hõljuvaid aineid, kaasas olevaid gaasimulle või muid liikuvaid akustilisi reflektoreid.

See puhas-vs-määrdunud eristus on kasulik, kuid lõplikuks valikuks sellest ei piisa. Toru materjal, seina paksus, vooder, vooluvahemik, paigalduskoht, nõutav täpsus ja muutuvad protsessitingimused võivad kõik määrata, kas ultraheli signaal jääb kasutatavaks.

Kiire vastus: transpordiaeg- või Doppler?

Alustage transpordi{0}}aja ultraheli mõõtmisega, kui:

• Vedelik on puhas või suhteliselt ühtlane.
• Toru jääb täiesti täis.
• Vedelik ja toru tagavad stabiilse akustilise tee.
• Nõutav on stabiilne korratavus või rangem täpsusspetsifikatsioon.
• Kasutamine hõlmab töödeldud vett, jahutusvett, puhast õli või sobivat protsessivedelikku.

Alustage Doppleri ultrahelimõõtmist, kui:

• Vedelik sisaldab pidevalt liikuvaid tahkeid aineid või gaasimulle.
• Need reflektorid jaotuvad pigem voolu kaudu kui sadestuvad või kogunevad toru ühte ossa.
• Kasutamine hõlmab reovett, muda, läga või gaseeritud vedelikku.
• Vaja on mitteinvasiivset protsessi või trendi mõõtmist ja valitud arvesti sobib eeldatavate peegeldustingimustega.

Ärge langetage lõplikku otsust ainult vedela nimetuse järgi. "Reovesi" võib viidata kergelt saastunud veele, gaseeritud heitveele, aktiivmudale või suure -tahkesisaldusega voolule. Tegelik akustiline seisund on olulisem kui vedeliku üldnimetus.

Transiit-Aeg ja Doppler on mõlemad ultrahelimeetodid

Väljend "ultraheli vs Doppleri voolumõõtur" on tehniliselt eksitav, kuna Doppler on ise ultraheli mõõtmise meetod.

Täpsem võrdlus on järgmine:

• Transiidi-aja ultrahelivoolu mõõtmine
• Doppleri ultraheli vooluhulga mõõtmine

Vastavaltametlik ülevaade ultraheli vooluhulga mõõtmise meetoditest firmalt Endress+Hauser, transiidi{0}}aja mõõtmine võrdleb vooluga koos ja vastu liikuvate ultraheliimpulsside liikumisaega. Doppleri mõõtmine tuvastab selle asemel liikuvate osakeste või mullide peegelduva heli sageduse nihke.

Transiit-Aeg vs Doppler: peamised erinevused

Need on pigem üldised valikutendentsid kui universaalsed tootespetsifikatsioonid. Toru ulatust, kiiruse vahemikku, temperatuuripiirangut, täpsust ja osakeste nõudeid tuleb võrrelda täpselt vaadeldava mudeliga.

Transiidi{0}}aja ultraheli vooluhulga mõõtmine

A transiidi{0}}aja ultraheli voolumõõturkasutab tavaliselt kahte andurit. Üks impulss liigub koos vedeliku vooluga, teine ​​aga vastu.

Kui voolu pole, on kaks sõiduaega peaaegu võrdsed. Kui vedelik liigub, saabub allavoolu impulss veidi varem ja ülesvoolu impulss veidi hiljem. Saatja kasutab seda ajavahet vedeliku keskmise kiiruse ja mahuvoolu arvutamiseks.

Süsteemi kinnitamiseks{0}}peab heli enne vastuvõtumuunduri jõudmist liikuma läbi toru seina, voodri ja vedeliku. Meetod sõltub seega enamast kui vedeliku puhtusest. Valed toruandmed, riknenud vooder, tugev katlakivi, korrosioon või anduri halb ühendus võivad signaali nõrgendada.

Kus transiit{0}}tavaliselt hästi toimib

Transiidi-ajatehnoloogiat hinnatakse tavaliselt töödeldud vee, jahutus- ja küttekontuuride, puhaste õlide, homogeensete keemiliste vedelike, puhastatud-veesüsteemide ja ajutiste vooluhulkade jaoks.

Kui välised andurid sobivad, akinnitage{0}}ultrahelivoolumõõturi külgesaab paigaldada ilma toru läbi lõikamata või vedelikku märjaks saanud takistust asetamata. See võib vähendada paigaldushäireid ja vältida sisestatud esmase elemendi põhjustatud rõhukadu.

Miks võib transpordiaeg{0}}signaali kaotada?

Transiidi-aja mõõtmine võib muutuda ebastabiilseks, kui mullid hajutavad ultraheliimpulsi, heljuvad tahked ained neelavad või hajutavad akustilist energiat või kui toru ei jää täis. Probleemid tekivad ka siis, kui sisestatud välisläbimõõt, seina paksus või voodri andmed ei ühti tegeliku toruga.

Paigalduskohas on levinud hoiatusmärkideks nõrk signaali tugevus, ebastabiilsed näidud stabiilsetes protsessitingimustes, ootamatu nulli nihe või suur erinevus korduvate mõõtmiste vahel. Need sümptomid ei tähenda automaatselt, et arvesti oleks defektne. Esimesed kontrollid peaksid hõlmama toru andmeid, anduri vahekaugust, haakest, joondamist ja õhutaskute või sisemiste setete olemasolu.

Kuidas Doppleri ultrahelivoolu mõõtmine töötab

Doppleri mõõtur edastab ultraheli signaali vedelikku. Hõljuvad tahked ained, gaasimullid või muud akustilised katkestused peegeldavad osa sellest signaalist tagasi andurisse.

Kuna helkurid liiguvad, on tagastatud signaalil sagedus nihutatud. Arvesti kasutab seda sageduse nihet reflektori kiiruse hindamiseks ja konfigureeritud toru mõõtmetega vooluhulga arvutamiseks.

Peamine eeldus on, et liikuvad helkurid liiguvad kiirusega, mis esindab adekvaatselt lahtist vedelikku. Lisateabe saamiseks vaadake seda selgitustmis on Doppleri ultraheli voolumõõtur.

Kus Doppler tavaliselt hästi toimib

Doppleri tehnoloogiat kasutatakse tavaliselt reovee, aktiivmuda, tselluloosivarude, süvendusvedelike, lägatorustike ja aereeritud protsessivedelike puhul.

AmetnikPulsar DFM 6.1 Doppleri voolumõõturi lehtkirjeldab näiteks täielikku -torurakendust, mille puhul akustiline signaal peegeldub liikuvatest heljuvatest ainetest või gaasimullidest. See on üks tootenäide, mitte universaalne spetsifikatsioon iga Doppleri mõõturi jaoks.

Miks "määrdunud vedelik" ei tähenda automaatselt Dopplerit?

Doppleri näit võib siiski olla ebausaldusväärne, kui vedelik sisaldab liiga vähe reflektoreid, kui tahked ained settivad piki toru põhja või kui mullid kogunevad toru ülaossa. Ka rasked tahked ained võivad signaali nõrgendada enne kasuliku kaja taastumist.

Probleem ei ole ainult selles, kas osakesed on olemas. Osakesed või mullid peavad olema tuvastatavad, liikuma ja jaotuma viisil, mis esindab vedeliku tegelikku kiirust. Osakeste miinimumsuuruse ja kontsentratsiooni nõuded on tootespetsiifilised ja need tuleks kinnitada valitud arvesti tehnilises dokumentatsioonis.

Kuidas valida transpordi{0}}aja ja Doppleri vahel

1. Kirjeldage tegelikku vedeliku seisukorda

Alustage pigem töötavast protsessist kui üldisest vedelnimetusest. Tehke kindlaks, kas vedelik on puhas, hägune, gaseeritud või rohkelt tahkeid aineid täis. Küsige, kas osakesed on pidevalt kohal, kas need settivad väikese kiirusega ja kas vedelik muutub tootmise, puhastamise või pumba käivitamise ajal{2}}.

Puhas ja akustiliselt stabiilne vedelik eelistab üldiselt{0}}transiidiaega. Ühtlase liikuvate reflektorite populatsiooniga vedelik võib toetada Doppleri mõõtmist. Kui vedelik on vaheldumisi puhas ja määrdunud, hinnake enne kummagi meetodi valimist nii tavalist kui ka halvimat{3}}juhtumit.

2. Veenduge, et toru on täis

Tavaline suletud{0}}toru-transiidiaeg ja Doppleri mõõtmised eeldavad tavaliselt, et toru ristlõige on vedelikuga täidetud.

Õhutasku võib katkestada{0}}transiidiaja akustilise tee või takistada Doppleri anduril voolu esindavat osa proovi võtmast. Kui toru on osaliselt täis, kaaluge pindala-kiirust, taset-pluss-kiirust või avatud-kanalisüsteemi, selle asemel, et sundida rakendusse standardset täis-torumõõturit.

3. Määratlege nõutav täpsus õigesti

Ärge võrrelge kahte meetrit, kasutades ainult protsenti. Kontrollige, kas spetsifikatsioon on väljendatud järgmiselt:

• Lugemise protsent
• Täisskaala protsent
• Fikseeritud kiiruse viga
• Korratavus
• Lineaarsus
• Minimaalne mõõdetav kiirus
• Kalibreeritud või kalibreerimata jõudlus

Saidi juhendultraheli voolumõõturi täpsussaab kasutada saadaolevate toote{0}}taseme spetsifikatsioonide ülevaatamiseks, kuid lõplik jõudlus peab arvestama ka torude andmeid ja paigalduskvaliteeti.

Illustreeriv täpsuse näide

Oletame, et arvesti täis-skaalavahemik on 1000 ühikut tunnis ja tegelik vooluhulk on 100 ühikut tunnis.

• Hüpoteetiline spetsifikatsioon ±1% näidust võrdub selles tööpunktis ±1 ühikuga tunnis.
• Hüpoteetiline spetsifikatsioon ±1% täisskaalast võrdub ±10 ühikuga tunnis.

See näide ei esinda konkreetset toodet. See näitab, miks madal-voo jõudlus võib välja näha väga erinev isegi siis, kui mõlemad andmelehed sisaldavad arvu „1%.

Kui jälgitav jõudlus on oluline, vaadake üle tarnija kalibreerimisdokumentatsioon ja kavandatav töövahemik. NIST-idvedeliku voolustandardite teaveillustreerib ka seda, miks kalibreerimismääramatust ja jälgitavust tuleb vaadelda eraldi lihtsast täpsusnõudest. Saidi omavoolumõõturi kalibreeriminelehel on seotud toote- ja kalibreerimisteave.

4. Kontrollige toru materjali ja seisukorda

Mõõtmise{0}}klambri jaoks valmistage ette õige toru välisläbimõõt, seina paksus, toru materjal, voodri materjal ja voodri paksus.

Kontrollige ka paigalduspiirkonda:

• Väline korrosioon
• Värvi või katte kogunemine
• Sisemine katlakivi või sete
• Lahtine või kulunud vooder
• Isolatsioon, mis takistab anduri otsekontakti
• Anduri õigeks eraldamiseks pole piisavalt ruumi

Valed toruandmed võivad tekitada vale anduri vahekauguse ja seega vale akustilise tee arvutuse. Betoon-, komposiit-, tugeva vooderdusega või rikutud torude puhul võib standardse diagrammi järgi valimise asemel olla vaja rakenduskatseid.

5. Kinnitage täielik vooluvahemik

Salvestage minimaalne, normaalne ja maksimaalne vooluhulk, samuti minimaalne ja maksimaalne kiirus. Märkige ka, kas vool on pidev, katkendlik, kahesuunaline või sageli nullilähedane.

Arvesti, mis töötab normaalses tööpunktis hästi, võib muutuda müraks vahemiku alumise otsa lähedal. Seetõttu tuleks eeldatavat vahemikku võrrelda täpse saatja ja anduri kombinatsiooniga, mitte ainult toru nimisuurusega.

6. Vaadake üle paigalduskoht

Sobiv vedelik ei suuda kompenseerida halba paigalduskohta. Kontrollige ülesvoolu põlvede, juhtventiilide, pumpade, reduktorite, haruühenduste ja osaliselt avatud ventiilide olemasolu.

Õige otsejooksu nõue{0}}oleneb arvestist ja vooluhäirete tüübist. Järgige tootja juhiseid selle asemel, et kohaldada üht universaalset reeglit. Saidi ülevaadeüles- ja allavoolu sirge{0}}toruosapakub täiendavat konteksti.

Väliste andurite puhul puhastage paigalduspind ja järgige etteantud vahekauguste, joondamise ja ühendamise protseduuri. Täiendavad praktilised punktid on saadaval juhendisklambriga{0}}anduri paigaldust.

7. Kaaluge protsessi varieeruvust

Mõned protsessid liiguvad kahe tehnoloogia tavapäraste töövahemike vahel. Näited hõlmavad vahelduvate pumba{1}}indutseeritud mullidega jahutusvett, muutuva tahke aine kontsentratsiooniga heitvett ja tootmisliine, mis vahelduvad protsessivedeliku ja puhta loputusvee vahel.

Sellistes olukordades ärge tehke valikut ainult puhta -või-määrdunud laua hulgast. Tehke kindlaks, milline töötingimus on kõige olulisem, kui sageli olukord muutub ja kas mõõtmise ajutine kadu on vastuvõetav.

Piiritaotluse otsustamise tabel

Praktilised valikustsenaariumid

Töödeldud-vee jaotus

Vedelik on puhas, toru on täis ja nõutav on stabiilne mõõtmine kindlaksmääratud tööpiirkonnas. Transiidi-aeg on loogiline lähtepunkt. Lõplik valik peaks kinnitama toru konstruktsiooni, minimaalset kiirust, nõutavat täpsust ja paigalduskohta.

Aktiveeritud-mudatoru

Vedelik sisaldab pidevalt suspendeeritud bioloogilisi tahkeid aineid ja võib sisaldada gaasimulle. Doppler võib olla sobiv, kui need helkurid jäävad tuvastatavaks ja esinduslikuks. Kui tahked ained settivad madalal-vooluhulga perioodidel, on vaja väliülevaatust enne, kui eeldatakse, et Doppleri kiirus esindab kogu voogu.

Jahutusvesi vahelduva aeratsiooniga

Transiidiaeg- võib normaalse töö ajal hästi toimida ja signaali kaduda, kui pump sisestab õhku. Doppler võib õhutamise ajal saada kasulikke peegeldusi, kuid ebaõnnestub, kui vesi muutub puhtaks. See on tingimus, kus rakenduse testimine on kasulikum kui lihtne tehnoloogiamärgis.

Ajutine süsteemi kinnitamine

Kui eesmärk on võrrelda paigaldatud arvestit, kontrollida pumpa või uurida mitut toru, akaasaskantav ultraheli voolumõõturvõib pakkuda suuremat paindlikkust kui püsivalt paigaldatud seade. Vedelik ja toru peavad siiski vastama valitud mõõtmismeetodi nõuetele.

Juhtiv reovesi või läga

Kui vedelik on juhtiv ja sisemine paigaldus on vastuvõetav, võrrelgeultraheli- ja elektromagnetilised voolumõõturidselle asemel, et piirata otsust kahe ultrahelimeetodiga.

Emersoni ametlikes juhistes kirjeldatakse magnetmõõtureid kui elektrit juhtivate vedelike ja suspensioonide jaoks sobivaid. Saidi valikelektromagnetilised voolumõõturidSeetõttu võib seda kaaluda, kui juhtivus, voodri materjal, elektroodide ühilduvus ja paigaldusnõuded on sobivad.

Levinud valikuvead

• Doppleri käsitlemine mitte-ultrahelitehnoloogiana{0}}Doppler ja transiidiaeg{0}}on kaks ultraheli meetodit.
• Ainult vedela nime järgi valimine:"Vesi", "reovesi" ja "pulber" ei kirjelda reflektori levikut, õhutamist ega settimist.
• Osakeste nõuete kopeerimine teisest tootest:Osakeste minimaalne suurus ja kontsentratsioon on{0}}mudelispetsiifilised.
• Erinevate täpsusmääratluste võrdlemine:Lugemise protsent ja täisskaala protsent ei ole omavahel asendatavad.
• Toru seisukorra ignoreerimine:Valed mõõtmed, korrosioon, katlakivi või voodriprobleemid võivad tulemuse{0}}klambri kehtetuks muuta.
• Eeldades, et kõik määrdunud vedelikud sobivad Dopplerile:Liigne sumbumine, settimine ja ebaesinduslikud helkurid võivad siiski põhjustada vigu.
• Minimaalse voolu ignoreerimine:Madal -kiiruse jõudlus võib määrata, kas mõõtur on tavatöös kasulik.

Kuidas kohapeal installimist kontrollida

Pärast paigaldamist ärge aktsepteerige stabiilset ekraani ainsa tõendina õigest mõõtmisest. Võimaluse korral kasutage järgmisi kontrolle:

• Kinnitage sisestatud välisläbimõõt, seina paksus, materjal ja voodri andmed.
• Kontrollige uuesti arvutatud anduri vahekaugust ja füüsilist joondust.
• Vaadake üle signaali tugevus, signaali kvaliteet ja diagnostikateated.
• Kontrollige null-voo näitu, kui on saadaval kontrollitud no-voo tingimus.
• Korrake mõõtmist erinevatel töökoormustel.
• Võrrelge tulemust kalibreeritud võrdlusnäitaja, paagi-mahu testi, pumba kõvera või mõne muu kaitstud protsessiindikaatoriga.
• Kontrollige, kas näidud muutuvad mullide, tahkete ainete laadimise või pumba töö muutumisel.
• Salvestage installisätted, et mõõtmistulemusi saaks hiljem korrata.

Kui signaal jääb ebastabiilseks, vaadake saidi juhendittavalised ultraheli voolumõõturi probleemidenne arvesti konfiguratsiooni korduvalt muutmist.

Teave, mida enne hinnapakkumise küsimist ette valmistada

• Vedeliku nimi ja koostis
• Eeldatavad peatatud-tahke ja gaasi-mullide tingimused
• Kas vedeliku seisund aja jooksul muutub
• Toru välisläbimõõt ja seina paksus
• Toru ja voodri materjalid
• Sisemiste torude seisukord
• Minimaalne, normaalne ja maksimaalne vooluhulk
• Minimaalne ja maksimaalne kiirus
• Protsessi temperatuur ja rõhk
• Kas toru jääb alati täis
• Saadaval üles- ja allavoolu sirge toru
• Nõutav täpsus ja korratavus
• Kaasaskantav, ajutine või alaline kasutus
• Kinnitus-, sisestamine või inline paigalduseelistus
• Nõutav analoogväljund, impulssväljund või sideprotokoll
• Toiteallikas
• Nõuded keskkonnale ja{0}}ohtlikule alale

Rakenduse täielik kirjeldus on kasulikum kui "reovee Doppleri mõõturi" või "puhta vee ultrahelimõõturi" taotlemine.

Lõpliku valiku soovitus

Valige transpordi{0}}aeg, kui vedelik on puhas, toru on täis ja akustiline tee on stabiilne.

Valige Doppler, kui vedelik sisaldab püsivalt piisavalt tuvastatavaid liikuvaid osakesi või mulle, et tekitada representatiivne peegeldunud signaal.

Piirtingimuste korral vaadake kogu protsess üle, selle asemel, et sundida puhast-versus{1}}otsust. Toru konstruktsioon, minimaalne kiirus, protsessi varieeruvus, paigalduskoht ja nõutav täpsus võivad olla sama olulised kui vedelik ise.

Valmistage ette ülaltoodud rakenduse andmed jasaatke oma töötingimused voolumõõturi soovituse saamiseks. Lõplik sobivus tuleb kinnitada valitud saatja, anduri konfiguratsiooni ja paigaldusnõuete alusel.