Správná instalace je nezbytná pro dosažení stabilního a přesného měření pomocí ultrazvukového průtokoměru. Jedním z nejdůležitějších požadavků na instalaci jedélka rovné trubkypřed a za bodem měření.

Obecným pokynem pro instalaci by měl ultrazvukový průtokoměr mít:

• Alespoň 10D rovného potrubí proti proudu
• Alespoň 5D rovného potrubí po proudu

kdeD je vnitřní průměr trubky.

Například pokud je vnitřní průměr potrubí 200 mm, doporučená délka rovného potrubí by byla přibližně2 000 mm proti proudu a 1 000 mm po proudu.

Ale proč ultrazvukový průtokoměr potřebuje tak rovný úsek potrubí?

1. Co se stane s průtokem po armaturě potrubí?

Za ideálních podmínek si kapalina proudící dostatečně dlouhou rovnou trubkou vyvíjí relativně stabilní rychlostní profil.

Podmínky proudění se však mohou výrazně změnit po průchodu komponenty, jako jsou:

• Lokty
• Ventily
• Trička
• Reduktory
• Expandéry
• Čerpadla

Tyto komponenty mohou vytvořit:

• Turbulence
• Vířící proud
• Sekundární tok
• Asymetrické rozdělení rychlosti
• Lokální změny rychlosti proudění

Pokud je ultrazvukový průtokoměr instalován příliš blízko těchto poruch, nemusí mít profil rychlosti dostatečnou vzdálenost ke stabilizaci.

To může ovlivnit přesnost a stabilitu měření průtoku.

2. Proč je přímá trubka proti proudu důležitější?

Ten/Ta/Topřímý úsek potrubí proti prouduje obzvláště důležité, protože poruchy generované před bodem měření přímo ovlivňují profil rychlosti vstupující do měřené sekce.

Například:

Koleno → Turbulence → Vířivý tok → Nerovnoměrný rychlostní profil → Ultrazvukový průtokoměr

Pokud je průtokoměr instalován bezprostředně za kolenem, mohou snímače měřit silně zkreslený profil proudění.

Poskytování přibližně10D přímého potrubí proti prouduposkytuje toku větší vzdálenost, aby se mohl rozvinout do stabilnějšího stavu před dosažením bodu měření.

3. Proč je 5D vyžadován v následných fázích?

Důležitý je také přímý úsek potrubí po proudu, ačkoli jeho vliv je obecně méně významný než vliv úseku proti proudu.

Doporučené5D přímá trubka po proudupomáhá zajistit, aby měřicí úsek nebyl bezprostředně ovlivněn poruchami proudění po proudu.

Také poskytuje dostatečný prostor pro další rozvoj proudění po průchodu měřicím bodem.

Typické uspořádání instalace lze tedy znázornit takto:

Proti proudu: ≥10D → Ultrazvukový průtokoměr → ≥5D: Po proudu

4. Jak zkreslený profil proudění ovlivňuje přesnost měření?

Ultrazvukový průtokoměr musí v konečném důsledku určit průměrnou rychlost proudění kapaliny potrubím.

Rychlost však není v každém bodě potrubí stejná.

Za stabilních podmínek je rozložení rychlosti relativně předvídatelné.

Po kolenu nebo ventilu se může rychlostní profil stát asymetrickým:

Stabilní průtok

→ Relativně rovnoměrné rozložení rychlosti

Narušený tok

→ Nerovnoměrné rozložení rychlosti + turbulence + víření

Pokud je měřená sekce umístěna příliš blízko rušení, ultrazvukové měření nemusí již přesně reprezentovat průměrnou rychlost proudění.

To může mít za následek:

• Odchylka měření
• Nestabilní hodnoty
• Špatná opakovatelnost
• Zvýšená nejistota měření

5. Proč jsou lokty běžným problémem?

Jediné koleno může změnit směr kapaliny a vytvořit nerovnoměrný rychlostní profil.

Situace se může zkomplikovat, pokud existují:

• Dva lokty blízko sebe
• Dvojité lokty v různých rovinách
• Koleno následované ventilem
• Koleno následované reduktorem
• Loket blízko čerpadla

Tyto konfigurace mohou způsobit silnější turbulenci a víření.

Proto by měl být ultrazvukový průtokoměr, kdykoli je to možné, instalován v úseku potrubí s dostatečnou rovnou délkou.

6. Čerpadla a regulační ventily vyžadují zvláštní pozornost

Čerpadla a částečně otevřené regulační ventily mohou způsobovat obzvláště silné poruchy proudění.

Například:

Čerpadlo → Průtokoměr

může vystavit měřicí část:

• Silná turbulence
• Vířící proud
• Nerovnoměrné rozložení rychlosti
• Kolísání tlaku

Podobně:

Částečně otevřený ventil → Průtokoměr

může vytvořit silně narušený průtok za ventilem.

V těchto situacích je obzvláště důležité udržovat dostatečnou délku přímého potrubí před proudem.

7. Co se stane, když není dostatek rovného potrubí?

V reálných průmyslových instalacích není vždy možné dosáhnout ideálních 10D proti proudu a 5D po proudu.

Pokud je dostupné rovné potrubí příliš krátké, může dojít k následujícím problémům s průtokoměrem:

• Zvýšená chyba měření
• Nestabilní hodnoty
• Špatná opakovatelnost
• Zvýšená citlivost na instalační podmínky

Důležité je, že silný ultrazvukový signálnenutně znamená, že měření průtoku je přesné.

Průtokoměr může přijímat silný ultrazvukový signál, i když je skutečný profil rychlosti stále značně zkreslený.

Proto:

Dobrá síla signálu a dobrá přesnost měření průtoku spolu souvisí, ale nejsou totéž.

8. Jak by měla být vybrána instalační poloha?

Při výběru místa instalace se snažte zajistit:

Proti proudu

Alespoň 10D rovné trubky

Po proudu

Alespoň 5D rovné trubky

Kromě toho se vyhněte instalaci průtokoměru:

• Bezprostředně za čerpadlem
• Bezprostředně za regulačním ventilem
• Ihned po složité montáži potrubí
• V místech se silnými vibracemi potrubí
• V místech, kde se může hromadit vzduch
• Na částečně zaplněných úsecích potrubí

Potrubí by také mělo zůstatzcela naplněný tekutinouběhem běžného provozu.

9. Co znamená „D“?

V10D/5Dnávod k instalaci,D označuje vnitřní průměr trubky.

Například:

Proto je třeba při výběru místa instalace před instalací ultrazvukového průtokoměru zvážit dostupnou délku přímého potrubí.

10. Proč je důležitá rovná délka potrubí pro ultrazvukové průtokoměry s upínacím systémem?

Jednou z hlavních výhod ultrazvukového průtokoměru s příložným systémem je, že snímače lze instalovat externě bez nutnosti řezání nebo úpravy potrubí.

Díky tomu je relativně snadné vybrat jiné vhodné místo měření, pokud původní místo nemá dostatek rovného potrubí.

Například místo instalace snímačů bezprostředně za kolenem je může inženýr přesunout dále po proudu, aby získal delší rovný úsek potrubí.

To je jedna z praktických výhod měření průtoku ultrazvukovým příložným přístrojem pro stávající průmyslová potrubí.

Účelem rovných potrubních úseků je poskytnout ultrazvukovému průtokoměrustabilní a reprezentativní profil prouděnív bodě měření.

Kolena, ventily, čerpadla, T-kusy, redukce a další armatury mohou narušovat tok a vytvářet turbulence, víření a nerovnoměrné rozložení rychlosti. Pokud je ultrazvukový průtokoměr instalován příliš blízko těchto rušení, může to ovlivnit přesnost a stabilitu měření.

Jako obecné pokyny k instalaci:

Přímé potrubí proti proudu ≥ 10D
Přímé potrubí po proudu ≥ 5D

kdeD je vnitřní průměr trubky.

Dodržování doporučených požadavků na rovné potrubí spolu se správnou instalací převodníku a plně vyplněným potrubím může výrazně zlepšit spolehlivost a opakovatelnost ultrazvukového měření průtoku.