Požadavek na rovné potrubí pro ultrazvukový průtokoměr s příložným uchycením

Požadavek na rovné potrubí pro ultrazvukový průtokoměr s upínacím systémem je přísný a následující pokyny jsou podrobné:
Teoretický základ
Ultrazvukový průtokoměr slouží k výpočtu průtoku kapaliny měřením doby šíření ultrazvukové vlny v kapalině a následnému získání průtoku. Pro přesné měření doby šíření ultrazvuku je nezbytný stabilní a rovnoměrný průtokový vzorec. Pokud je délka rovného úseku potrubí nedostatečná, průtokový vzorec kapaliny se po průchodu kolenem, ventilem a dalšími potrubními armaturami stane chaotickým, například se vytvoří víry a nerovnoměrné rozložení rychlosti proudění, což změní dráhu šíření a dobu šíření ultrazvukové vlny, což povede ke zvýšení chyby měření.
Specifické požadavky
Přímý úsek potrubí proti proudu
Obecně platí, že za ideálních instalačních podmínek, tj. pokud v systému před prouděním nejsou žádné nebo jen několik potrubních armatur, které by mohly narušovat průtok, vyžaduje ultrazvukový průtokoměr s externími svorkami, aby délka přímého úseku potrubí před prouděním nebyla menší než 10násobek průměru potrubí. Například u potrubí o průměru 200 mm by délka přímého úseku potrubí před prouděním neměla být menší než 2000 mm. To umožní kapalině dostatečnou vzdálenost před vstupem do měřené oblasti pro stabilizaci stavu proudění, takže rozložení rychlosti proudění bude rovnoměrné a zajistí dobré podmínky pro přesné měření.
Pokud se jedná o interferenční tvarovky potrubí: pokud jsou v potrubí proti proudu kolena, odbočky, ventily, redukční trubky a další tvarovky, které způsobují poruchy proudění, je třeba pro eliminaci vlivu těchto tvarovek na stav proudění dále zvětšit délku přímého úseku potrubí proti proudu. Za normálních okolností by se délka rovného úseku potrubí měla zvětšit na 15 nebo dokonce 20násobek průměru potrubí. Například, pokud je průměr potrubí 300 mm a jsou proti proudu kolena, délka rovného úseku potrubí proti proudu může dosáhnout 4500 mm až 6000 mm. Je to proto, že tyto tvarovky způsobí víření, drift a další nepravidelné jevy proudění pouze v dostatečně dlouhém rovném úseku potrubí, aby se kapalina plně rozvinula a vyrovnala, aby se vrátila do stabilního a rovnoměrného stavu proudění a splnila požadavky na přesnost měření.
Přímý úsek potrubí po proudu: Obecně platí, že délka přímého úseku potrubí po proudu není menší než 5násobek průměru potrubí. U potrubí o průměru 400 mm by délka přímého úseku potrubí po proudu neměla být menší než 2000 mm. Účelem je zajistit, aby kapalina měla dostatek přímých úseků potrubí pro udržení stabilního stavu proudění po měření a aby se zabránilo tomu, aby armatury po proudu ovlivňovaly pole proudění v měřené oblasti. Pokud je přímý úsek potrubí po proudu příliš krátký, může se v důsledku vlivu armatury po proudu změnit průtok v bodě měření, což ovlivní přesnost měření.
Zvláštní situace a protiopatření
Omezený prostor v terénu: V některých praktických aplikacích nemusí být vzhledem k omezenému prostoru v terénu možné splnit standardní požadavky na délku rovného potrubí. V takovém případě lze přijmout určitá kompenzační opatření k minimalizaci chyby měření. Lze například instalovat regulátor průtoku, který dokáže upravit narušený průtok tak, aby se kapalina před vstupem do měřené oblasti vrátila do co nejrovnoměrnějšího a nejstabilnějšího stavu. Instalace regulátoru průtoku však vyžaduje také určitou délku rovného úseku potrubí, který obvykle vyžaduje rovný úsek potrubí alespoň 3krát větší než průměr předního a rovný úsek potrubí 2krát větší než průměr spodního potrubí.
Vyhodnocení nestandardních instalačních podmínek: Pokud nelze na místě splnit všechny výše uvedené podmínky, je nutné provést podrobné vyhodnocení odborníkem na základě specifického uspořádání potrubí, charakteristik kapaliny, typu potrubní tvarovky a dalších faktorů. Může být nutné určit chybu měření za skutečných instalačních podmínek pomocí numerické simulace, terénních zkoušek a dalších metod a přijmout vhodná nápravná opatření, jako je úprava nastavení parametrů průtokoměru nebo použití pokročilejších měřicích algoritmů, aby se co nejvíce zlepšila přesnost měření. Za takových nestandardních instalačních podmínek je však obtížnější dosáhnout stejné přesnosti měření jako u standardní instalace a je nutné věnovat zvýšenou pozornost přesnosti naměřených dat v praktických aplikacích a pravidelně provádět kalibraci a údržbu.