An ultrazvukový vodoměr měří rychlost vody analýzou toho, jak se ultrazvukové signály šíří potrubím. Bez rotujícího oběžného kola uvnitř průtokové cesty může přístroj poskytovat nízkou tlakovou ztrátu, stabilní dlouhodobé měření a sníženou mechanickou údržbu.
Tato příručka vysvětluje, jak funguje ultrazvukový vodoměr, kde lze nainstalovat svorku na ultrazvukový průtokoměr na vodu, jaké provozní údaje je třeba kontrolovat a jak vybrat vhodný vodoměr pro konkrétní potrubní systém.
Princip měření
Většina aplikací na čistou vodu využívá princip doby přepravy. Na potrubí jsou umístěny dva ultrazvukové snímače. Jeden signál se šíří stejným směrem jako voda, zatímco další signál jde proti proudu vody.
Signál po směru toku dosáhne přijímacího převodníku o něco rychleji než signál proti směru toku. Ultrazvukový měřič vody vypočítá rozdíl mezi těmito dvěma jízdními časy. Časový rozdíl je úměrný průměrné rychlosti vody uvnitř potrubí.
Snímače proti proudu a po proudu střídavě vysílají ultrazvukové impulsy přes stěnu potrubí a vodu.
Procesor zaznamenává malý rozdíl mezi dobou průchodu signálu směrem nahoru a dolů.
Pro výpočet průměrné rychlosti vody se používá geometrie potrubí, délka akustické cesty a naměřený časový rozdíl.
Rychlost vody se násobí efektivní vnitřní plochou potrubí, aby se získal objemový průtok.
Přesné údaje o průměru potrubí jsou důležité, protože malá chyba vnitřního průměru může způsobit znatelnou chybu ve výpočtu průtoku.
Konfigurace měřiče
Ultrazvukové vodoměry jsou k dispozici v několika instalačních strukturách. Správná konfigurace závisí na průměru potrubí, požadované přesnosti, podmínkách instalace, dostupné přímé délce potrubí a na tom, zda lze přerušit dodávku vody.
| Typ měřiče | Způsob instalace | Kontakt s vodou | Typická aplikace | Hlavní úvaha |
|---|---|---|---|---|
| Inline ultrazvukový měřič | Instaluje se přímo do potrubí | Ano | Trvalé měření vody a řízení procesu | Obvykle je vyžadováno řezání a odstavení potrubí |
| Vkládací ultrazvukový měřič | Snímače se vkládají skrz stěnu potrubí | Ano | Velkoprůměrové vodovodní potrubí | Montážní poloha a těsnění musí být kontrolovány |
| Pevný upínací měřič | Převodníky se montují mimo potrubí | ne | Trvalé monitorování bez úpravy potrubí | Parametry potrubí a stav povrchu ovlivňují přesnost |
| Přenosný upínací měřič | Dočasná instalace externího převodníku | ne | Kontrola, ověřování a dočasné měření | Parametry musí být resetovány pro každou novou trubku |
Projekt vyžaduje vyhrazenou průtokovou část, stabilní geometrii převodníku, trvalou instalaci a opakovatelné měření za kontrolovaných podmínek potrubí.
Není povoleno řezání trubek, nelze zastavit vodní systém, je třeba zabránit kontaminaci nebo jeden přístroj musí měřit několik potrubí.
Neinvazivní instalace
Svorka na ultrazvukovém průtokoměru pro vodu připevňuje své snímače na vnější povrch plného potrubí. Snímače se nedotýkají vody a nevytvářejí překážku v průtokové dráze. Tato konstrukce je vhodná pro stávající systémy, kde by úprava potrubí byla nákladná, rušivá nebo technicky obtížná.
Měří průtok přívodní a vratné vody pro analýzu výkonu HVAC, nastavení čerpadla a výpočet chladicí energie.
Podporuje monitorování procesní vody, ověřování chlazení zařízení a kontrolu distribuce vody bez otevření potrubí.
Měří filtrovanou vodu, upravenou vodu a přenosový průtok tam, kde je důležitá instalace bez kontaminace.
Poskytuje údaje o průtoku pro testy výkonu čerpadla, kontroly provozních bodů a analýzu účinnosti potrubí.
Monitoruje zavlažovací potrubí, distribuční větve a sezónní spotřebu vody bez instalace vnitřního omezení průtoku.
Přenosné jednotky mohou porovnávat několik potrubí, identifikovat abnormální spotřebu a ověřit stávající vodoměr.
Ultrazvukové vodoměrné spony na systémech lze běžně použít na uhlíkové oceli, nerezové oceli, mědi, tvárné litiny a vhodné plastové trubky. Kvalita signálu musí být potvrzena, když má potrubí silnou výstelku, silnou korozi, nerovný povlak, kompozitní vrstvy nebo neznámou strukturu stěny.
Provozní podmínky
Fungují ultrazvukové vodoměry v reálných provozních podmínkách? Mohou poskytnout spolehlivé měření, když potrubí zůstává plné, ultrazvukový signál je stabilní, instalační parametry jsou správné a stav vody odpovídá zvolenému principu měření.
Technický výběr
Vhodný ultrazvukový měřič vody by měl být vybrán spíše ze skutečných provozních údajů než ze samotného průměru potrubí. Rozsah průtoku, přesnost, teplota vody, tlak, výstupní signál a prostředí instalace – to vše ovlivňuje konečnou konfiguraci.
| Parametr | Proč na tom záleží | Informace k potvrzení |
|---|---|---|
| Velikost potrubí | Určuje typ převodníku, akustickou cestu a konfiguraci měřiče | Vnější průměr, tloušťka stěny a skutečný vnitřní průměr |
| Rozsah průtoku | Zajišťuje, že měřič dokáže detekovat minimální průtok a vydržet maximální rychlost | Minimální, normální a maximální provozní průtok |
| Přesnost | Definuje povolenou odchylku měření pro aplikaci | Monitorování procesu, výpočet energie nebo požadavek na účtování vody |
| Teplota vody | Ovlivňuje akustickou rychlost a teplotní hodnocení měniče | Minimální, normální a maximální teplota |
| Tlak v potrubí | Důležité pro těleso inline měřiče a výběr připojení | nermal operating pressure and pressure peaks |
| Kvalita vody | Určuje, zda je vhodnější měření doby průchodu nebo Dopplerova měření | Čistá voda, vzduchové bubliny, nerozpuštěné látky a hladina sedimentu |
| Napájení | Ovlivňuje kabeláž, životnost baterie a místo instalace | Baterie, napájení stejnosměrným nebo střídavým proudem |
| Výstupní rozhraní | Umožňuje připojení k řídicím, monitorovacím nebo datovým systémům | Pulzní, analogový výstup, relé nebo digitální komunikace |
| Úroveň ochrany | Chrání elektroniku ve vnitřním, venkovním nebo vlhkém prostředí | Prach, déšť, kondenzace a možné ponoření vody |
Montážní praxe
Správná instalace je pro systém s ultrazvukovou svorkou vodoměru nezbytná, protože počítač průtoku závisí na rozměrech potrubí, akustických vlastnostech a poloze snímače zadaných během uvádění do provozu.
Vyberte místo, které za normálních provozních podmínek zůstane zcela zaplněné. Vyhněte se nejvyššímu bodu potrubí, kde se může shromažďovat vzduch.
Zaznamenejte skutečný vnější průměr trubky a tloušťku stěny. Zahrňte materiál a tloušťku jakékoli vnitřní podšívky.
Kdykoli je to možné, instalujte snímače mimo čerpadla, částečně zavřené ventily, kolena, T-kusy a náhlé změny průměru potrubí.
Odstraňte uvolněnou rez, špínu, silnou barvu a nerovnoměrné usazeniny z kontaktní plochy. Hladký povrch zlepšuje přenos zvuku.
Naneste rovnoměrnou vrstvu mezi každý snímač a trubku, abyste odstranili vzduchové mezery, které by oslabily ultrazvukový signál.
Dodržujte vzdálenost vypočítanou počítačem průtoku. Neodhadujte vzdálenost vizuálně ani nekopírujte nastavení z jiného potrubí.
Před přijetím instalace zkontrolujte sílu signálu, kvalitu signálu a naměřenou dobu cesty.
Instalace metodou V se často používá na malých a středních potrubích, protože signál prochází vodou dvakrát. Instalace metodou Z umístí snímače na opačné strany potrubí a může podporovat větší průměry nebo podmínky s vyšším útlumem signálu. Instalace metodou W vytváří delší signálovou cestu a lze ji použít na vybraných menších potrubích s dobrým akustickým přenosem.
Na vodorovném potrubí jsou snímače obecně umístěny na boční ploše spíše než přímo nahoře nebo dole. Vršek může obsahovat vzduch, zatímco dno může shromažďovat sediment.
Displej a data
Jak odečíst ultrazvukový vodoměr závisí na konfiguraci displeje, ale většina přístrojů poskytuje okamžitý průtok, celkový průtok, rychlost průtoku, stav signálu a provozní alarmy.
Běžné jednotky zahrnují m³/h, L/min a L/s. Před porovnáním naměřené hodnoty s údaji čerpadla nebo procesu vždy potvrďte zobrazenou jednotku.
Měřič může ukazovat dopředný součet, zpětný součet a čistý součet. Čistý součet se běžně vypočítává z dopředného toku mínus zpětného toku.
Rychlost pomáhá identifikovat extrémně nízký průtok, nadměrnou rychlost potrubí nebo hodnotu, která neodpovídá očekávaným provozním podmínkám.
Nízká kvalita signálu může indikovat špatnou spojku, nesprávné rozestupy, korozi potrubí, vzduchové bubliny nebo nevhodné údaje potrubí.
Záporná hodnota průtoku může indikovat skutečný zpětný průtok nebo převodníky instalované v opačném pořadí před a po proudu.
Mezi typické alarmy patří prázdné potrubí, slabý signál, limit průtoku, vybitá baterie, porucha senzoru a přerušení komunikace.
Omezení
Jaké jsou nevýhody použití ultrazvukového průtokoměru? Ultrazvukové měření eliminuje mnoho problémů s mechanickým opotřebením, ale zůstává citlivé na podmínky instalace, data potrubí a kvalitu akustického signálu.
Většina ultrazvukových měřičů s uzavřenou trubkou vyžaduje zcela plnou trubku. Vzduchová vrstva může přerušit dráhu ultrazvuku a způsobit nestabilní nebo chybějící údaje.
Nadměrné bubliny mohou rozptýlit ultrazvukový signál, zejména v systémech měření doby průchodu určených pro relativně čistou vodu.
Nesprávné informace o průměru, tloušťce stěny, materiálu nebo obložení přímo ovlivňují výpočty měření upnutí.
Silná rez, silné povlaky a nerovné povrchy potrubí mohou snížit akustickou vazbu a vyžadují další přípravu.
Turbulence a víření vytvářené blízkými armaturami mohou narušit profil rychlosti a snížit přesnost měření.
Rozteč externích převodníků, parametry potrubí, ověření signálu a kontroly nulového průtoku vyžadují více nastavení než základní mechanický měřič.
Diagnostika závad
Často kladené otázky
Může měřit nízký průtok, když má měřidlo vhodnou specifikaci nízkého průtoku, potrubí zůstává plné a signálová cesta je stabilní. Při výběru by měl být uveden očekávaný minimální průtok.
Snímače normálně vyžadují přímý kontakt s povrchem potrubí. V případě potřeby musí být po uvedení do provozu odstraněna izolace z prostoru instalace snímače a obnovena.
Ano, za předpokladu, že snímače a průtokový počítač podporují požadovaný rozsah průměrů. Parametry potrubí a rozteč snímačů musí být přepočítány pro každé potrubí.
Externí snímače nevstupují do vodní cesty, takže nevytvářejí další vnitřní překážku nebo měřitelné omezení tlaku.
Vhodné konfigurace mohou detekovat dopředný a zpětný tok a mohou zaznamenávat oddělené dopředné, zpětné a čisté celkové hodnoty.
Frekvence kontrol závisí na teplotě, vibracích, venkovní expozici a způsobu instalace. Upevněné upínací senzory by měly být zkontrolovány, zda nejsou uvolněné, zda nedošlo k poškození spojky, poškození kabelu a povrchové korozi.
Konfigurace měřiče podle aplikace
Rozměry potrubí, teplota vody, rozsah průtoku, instalační prostředí a požadavky na výstup určují vhodné těleso měřiče, typ převodníku a konfiguraci signálu. Poskytnutí úplných provozních dat pomáhá snížit nejistotu instalace a zlepšuje spolehlivost měření.
Address: No.168, Linmu Rd., Zóna B, Jiangbei Investment Park, Ningbo, Zhejiang, Čína
Tel: +86-0574-83090480/+86-18892665118
Fax: +86-0574-83021045
Email: [email protected]
Web: https://www.keyturemeter.com/
Rychlé odkazy
Produkt
Mobilní terminál
