Ανάπτυξη μη επεμβατικού μετρητή ροής νερού
Ο μη επεμβατικός μετρητής ροής νερού χρησιμοποιεί τεχνολογία μέτρησης ροής υπερήχων. οι μορφοτροπείς του μετρητή ροής είναι συχνά σφιγμένοι σε τύπους χωρίς παρεμβολές στους αγωγούς νερού, βλέπουμε συχνά φορητό ροόμετρο υπερήχων, φορητό ροόμετρο υπερήχων ή μετρητές ροής νερού σε τοίχο με μη επεμβατικό αισθητήρα ροής για τη μέτρηση της ροής του νερού.
Η τεχνολογία υπερήχων ροόμετρου εμφανίστηκε στην αγορά από το 1970. Στην αρχή βασιζόταν κυρίως στο ροόμετρο Doppler. Ωστόσο, στο πρώιμο στάδιο, η τεχνολογία μη επεμβατικών μετρητών ροής νερού εφαρμόστηκε σε πολλές ακατάλληλες εφαρμογές που είχαν ως αποτέλεσμα κακά αποτελέσματα μετρήσεων. Χρόνια αργότερα, μερικές πιο επιτυχημένες εφαρμογές προωθήθηκαν και η μέτρηση ροής νερού με υπερήχους με μη επεμβατική τεχνολογία αναγνωρίστηκε σταδιακά από τους χρήστες. Ταυτόχρονα, η ικανότητα της ηλεκτρονικής μονάδας επεξεργασίας ροόμετρων υπερήχων έχει βελτιωθεί τις τελευταίες δεκαετίες με τη βελτίωση του τεχνικού επιπέδου της ηλεκτρονικής βιομηχανίας. Με τη συνεχή ανάπτυξη, αυτές οι βελτιώσεις όχι μόνο επεκτείνουν το πεδίο εφαρμογής των ροόμετρων Doppler, αλλά κάνουν επίσης το ροόμετρο υπερήχων διέλευσης χρόνου να εφαρμόζεται σε ποικίλες εφαρμογές και μπορεί να έχει υψηλότερη ακρίβεια, κάνοντας έτσι τη μη επεμβατική τεχνολογία ροόμετρου υπερήχων να χρησιμοποιείται περισσότερο.
Από το 1990, πολλές εταιρείες πετρελαίου και φυσικού αερίου και σταθμοί βαθμονόμησης ροής έχουν συγκεντρώσει μεγάλο όγκο πρακτικών δεδομένων, ολοκληρώνοντας έτσι την πρώτη ερευνητική έκθεση για τη μέτρηση φυσικού αερίου με ροόμετρα υπερήχων το 1996, που είναι το σημαντικό μέρος της έκθεσης AGA 9 του 1998 . Έκτοτε, τα ροόμετρα υπερήχων έχουν αναπτυχθεί ευρέως στον τομέα της μέτρησης φυσικού αερίου. Το 2005, βασισμένο επίσης σε μεγάλο αριθμό πρακτικών δεδομένων, κυκλοφόρησε επίσημα το πρότυπο API 5.8 για τη μέτρηση υγρών υδρογονανθράκων με ροόμετρο υγρού υπερήχων, το οποίο προώθησε αποτελεσματικά την εφαρμογή του ροόμετρου υπερήχων υγρού στο πετρέλαιο και τα προϊόντα του.
Επί του παρόντος, ο αριθμός των ροόμετρων υπερήχων εφαρμόζεται παγκοσμίως σε ποσοστό άνω του 10% ετησίως. Η Κίνα είναι η ταχύτερα αναπτυσσόμενη χώρα και η βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίου είναι η μεγαλύτερη βιομηχανία εφαρμογών.
Αρχή μη επεμβατικού μετρητή ροής νερού
Υπάρχουν δύο κοινές τεχνολογίες ροόμετρου υπερήχων στην αγορά σήμερα: ο μετρητής ροής χρόνου διέλευσης και ο μετρητής ροής Doppler. Αν και οι Μη παρεμβατικοί μετρητές ροής με μέθοδο χρόνου διέλευσης εφευρέθηκε αργότερα, χρησιμοποιείται ευρέως και μπορεί να επιτύχει μεγαλύτερη ακρίβεια για τη μέτρηση του νερού. Αν και η εφαρμογή της τεχνολογίας Doppler έχει πολλούς περιορισμούς, έχει επίσης τη μοναδική της εφαρμογή για τη μέτρηση λυμάτων ή βρώμικου νερού.
Μετρητής ροής χρόνου διέλευσης με μη επεμβατικό αισθητήρα ροής νερού
Η μέθοδος του μετρητή ροής χρόνου διέλευσης αναφέρεται στην τεχνική του προσδιορισμού της ταχύτητας του νερού στον αγωγό με μέτρηση του χρόνου μεταξύ των δύο μετατροπέων όταν ο υπερηχητικός παλμός ρέει προς τα εμπρός και προς τα πίσω. Κάθε μετατροπέας λειτουργεί ως πομπός και στη συνέχεια ως δέκτης. Οι μετρητές ροής χρόνου διέλευσης είναι κυρίως για καθαρό νερό, νερό βρύσης, υπόγειο νερό, νερό πυρόσβεσης κ.λπ., δεν είναι κατάλληλοι για βρώμικα νερά ή λύματα ή λύματα.
Υπό την προϋπόθεση ότι το νερό γεμίζει το σωλήνα και είναι ακίνητο, ο χρόνος του υπερηχητικού παλμού προς και από τον μορφοτροπέα είναι θεωρητικά ο ίδιος. Επειδή σε ένα στατικό ρευστό, η ταχύτητα του υπερηχητικού ήχου που διαδίδεται σε διαφορετικές κατευθύνσεις είναι σταθερή. Εάν το νερό ρέει μέσα από έναν σωλήνα, οι παλμοί υπερήχων ταξιδεύουν γρηγορότερα προς τα κατάντη από ό,τι ανάντη και η χρονική διαφορά μεταξύ των δύο είναι ανάλογη με την ταχύτητα του νερού στο σωλήνα. Τόσο μονοκάναλα όσο και πολυκαναλικά ροόμετρα υπερήχων μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μέτρηση των ρυθμών ροής νερού, αλλά τα ροόμετρα υπερήχων πολλαπλών καναλιών μετρούν με μεγαλύτερη ακρίβεια επειδή λαμβάνουν πληροφορίες ρυθμού ροής από διαφορετικές τοποθεσίες στο προφίλ νερού, άρα πιο κοντά στην πραγματική κατάσταση παροχής. Η ταχύτητα ροής υπολογίζεται από το χρόνο διαδρομής σε μια σταθερή απόσταση και δεν επηρεάζεται από παράγοντες όπως η θερμοκρασία του νερού, η πίεση και η σύσταση του υγρού.
Οι μετρητές ροής νερού υπερήχων έχουν πολύ υψηλή ακρίβεια σε πολύ μεγάλο εύρος ροής χωρίς απώλεια πίεσης στον αγωγό. Επειδή δεν υπάρχουν κινούμενα μέρη, οι μετρητές ροής υπερήχων έχουν πολύ σταθερή απόδοση ως μη παρεμβατικοί μετρητές ροής. Γενικά, οι μη επεμβατικοί μετρητές ροής νερού έχουν τα ακόλουθα κύρια πλεονεκτήματα σε σχέση με άλλους τύπους ροόμετρων: δεν υπάρχουν μετρητές ροής κινητών μερών, μετρητές ροής χωρίς επαφή , χωρίς απώλεια πίεσης. ευρεία αναλογία στροφής. αμφίδρομη μέτρηση? Δεν χρειάζεται Περιοδική συντήρηση. απλές υδραυλικές εργασίες που απαιτούνται για την εγκατάσταση. σταθερή και μεγάλη διάρκεια ζωής.
Σφιγκτήρας σε μετρητή ροής νερού υπερήχων
Τα ροόμετρα υπερήχων της μεθόδου Doppler και της μεθόδου μετάδοσης χρόνου έχουν εγκατάσταση με σφιγκτήρα. μπορεί να είναι σφιγκτήρας σε μετρητές ροής νερού. Οι μη επεμβατικοί μετρητές ροής δεν διαπερνούν το τοίχωμα του σωλήνα και οι ανιχνευτές τους δεν έρχονται σε επαφή με το νερό. Αυτό το μη παρεμβατικό ροόμετρο έχει πλεονεκτήματα στη μέτρηση διαβρωτικών υγρών, αλλά η ακρίβειά του είναι χαμηλή και δεν μπορεί να καλύψει τις απαιτήσεις υψηλής ακρίβειας. Το ροόμετρο με σφιγκτήρα πρέπει να συμμορφώνεται αυστηρά με τις ακόλουθες λειτουργίες: το υλικό του προς μέτρηση σωλήνα πρέπει να είναι κατάλληλο για μετάδοση ηχητικών κυμάτων. η επιφάνεια τοποθέτησης πρέπει να είναι καθαρή και καθαρή. ο καθετήρας πρέπει να είναι ακουστικά συνδεδεμένος με το εξωτερικό του σωλήνα (συνήθως χρησιμοποιείται γράσο ή εποξειδικό). το εσωτερικό τοίχωμα του προς μέτρηση σωλήνα πρέπει να είναι απαλλαγμένο από ουσίες ικανές να απορροφούν ηχητικά κύματα. Για παράδειγμα, οι κατασκευαστές μετρητών ροής παρέχουν διαφορετικούς τρόπους εγκατάστασης σφιγκτήρα σε ροόμετρα για την τοποθέτηση του καθετήρα. Μερικοί κατασκευαστές προσαρτούν το συγκρότημα ανιχνευτή στο εξωτερικό τοίχωμα του αγωγού μέσω σιδηροτροχιάς ευθυγράμμισης, ιμάντα, συνδετικών αλυσίδων ή επιφανειακής βάσης για να στερεώσουν ολόκληρη τη μονάδα στον σωλήνα. Η ταχύτητα του ήχου με την οποία ταξιδεύει ένα ηχητικό κύμα καθορίζεται από το υλικό από το οποίο διέρχεται και η προκύπτουσα γωνία διάθλασης ποικίλλει ευρέως. Επειδή τόσο ο σωλήνας όσο και το νερό μπορούν να παράγουν γωνίες διάθλασης, είναι πολύ δύσκολο να τοποθετηθεί ο καθετήρας με ακρίβεια. Επιπλέον, η τοποθέτηση ανιχνευτή που λειτουργεί για ένα ρευστό δεν θα λειτουργήσει για άλλα υγρά λόγω αλλαγών στη γωνία διάθλασης.
Όταν ολοκληρωθεί η ακριβής τοποθέτηση του καθετήρα, ο καθετήρας πρέπει να συνδεθεί ακουστικά στο τοίχωμα του εξωτερικού σωλήνα με γράσο ή εποξειδικό. Οι τραχιές επιφάνειες σύζευξης μπορεί να προκαλέσουν την αποκόλληση του καθετήρα από το τοίχωμα του σωλήνα, επηρεάζοντας τη μετάδοση και τη λήψη παλμού μεταξύ των ανιχνευτών. Για εφαρμογές μεταφοράς φύλαξης, οι μετρητές ροής υπερήχων με σφιγκτήρα δεν έχουν την απαιτούμενη ακρίβεια και σταθερότητα.
Προδιαγραφές μη επεμβατικού μετρητή ροής νερού
- Ο μη επεμβατικός μετρητής ροής νερού μπορεί να κατασκευαστεί με επιτοίχιο ροόμετρο επεμβατικού νερού ή φορητός μετρητής ροής νερού ή φορητοί μετρητές ροής νερού.
- Η προς τα εμπρός και αντίστροφη ροή νερού μπορεί να μετρηθεί και να καταγραφεί στα δεδομένα από μη παρεμβατικούς μετρητές ροής.
- Μια ποικιλία πρωτοκόλλων επικοινωνίας είναι διαθέσιμη από μη επεμβατικούς πομπούς ροόμετρου, όπως 4-20mA, παλμός, ρελέ, RS485, Modbus. Ο μετρητής ροής μπορεί να μεταδώσει δεδομένα στον υπολογιστή ή στο cloud μέσω του πρωτοκόλλου για την υλοποίηση του Διαδικτύου των πραγμάτων. Το πρωτόκολλο επικοινωνίας είναι κατάλληλο για διαφορετικές περιβαλλοντικές συνθήκες.
- Ο πομπός ροής διαθέτει ενσωματωμένο καταγραφικό δεδομένων για εξοικονόμηση δεδομένων μέτρησης νερού και τα δεδομένα μπορούν να εξαχθούν στον υπολογιστή. Τα δεδομένα του αγωγού επιθεώρησης μπορούν να εξαχθούν στην επιθεώρηση συντήρησης. Τα δεδομένα περιλαμβάνουν χρόνο, ρυθμό ροής νερού, συνολική ροή νερού, προς τα εμπρός και αντίστροφη ροή νερού και μπορεί να ρυθμιστεί ο χρόνος διαστήματος μέτρησης, ο οποίος είναι κατάλληλος για εργασίες επιθεώρησης αγωγών για εργασίες παρακολούθησης ροής νερού.
- Διαφορετικοί τρόποι εγκατάστασης μη επεμβατικού καθετήρα υπερήχων ροής, όπως σύνδεσμος αλυσίδας, ράγα ευθυγράμμισης ή ιμάντας. Μετρητές ροής χωρίς επαφή για μηδενική απώλεια πίεσης.
- Οι μη επεμβατικοί μετρητές ροής νερού είναι με σφιγκτήρα στους μορφοτροπείς για να μην προκαλούνται ζημιές στον αγωγό νερού και να μην οδηγούν σε διαρροή του αγωγού νερού.
- Μέγεθος γραμμής σωλήνα νερού από DN32 έως DN2000, το κανονικό μέγεθος αιτήματος είναι 1 ίντσας μη επεμβατικό μετρητή ροής νερού, 2", 3" 4 ίντσες, αισθητήρας υπερήχων ροής DN100, 6 ιντσών, σφιγκτήρας 8 ιντσών, 10", 12 ιντσών ή DN300 σε μετρητές ροής
- Εύρος ταχύτητας νερού: ±0,01m/s~±12,0m/s
