Pravilna instalacija je ključna za postizanje stabilnih i točnih mjerenja ultrazvučnim mjeračem protoka. Jedan od najvažnijih zahtjeva za instalaciju jeduljina ravne cijeviprije i poslije mjerne točke.

Kao općenite smjernice za instalaciju, ultrazvučni mjerač protoka trebao bi imati:

• Najmanje 10D ravne cijevi uzvodno
• Najmanje 5D ravne cijevi nizvodno

gdjeD je unutarnji promjer cijevi.

Na primjer, ako je unutarnji promjer cijevi 200 mm, preporučena duljina ravne cijevi bila bi približno2.000 mm uzvodno i 1.000 mm nizvodno.

Ali zašto ultrazvučnom mjeraču protoka treba tako ravan dio cijevi?

1. Što se događa s protokom nakon spajanja cijevi?

U idealnim uvjetima, tekućina koja teče kroz dovoljno dugu ravnu cijev razvija relativno stabilan profil brzine.

Međutim, uvjeti protoka mogu se značajno promijeniti nakon prolaska kroz komponente kao što su:

• Laktovi
• Ventili
• Majice
• Reduktori
• Ekspanderi
• Pumpe

Ove komponente mogu stvoriti:

• Turbulencija
• Vrtložni tok
• Sekundarni tok
• Asimetrična raspodjela brzine
• Lokalne promjene brzine protoka

Ako je ultrazvučni mjerač protoka instaliran preblizu tim poremećajima, profil brzine možda neće imati dovoljnu udaljenost za stabilizaciju.

To može utjecati na točnost i stabilnost mjerenja protoka.

2. Zašto je uzvodna ravna cijev važnija?

Theuzvodni ravni dio cijevije posebno važno jer poremećaji generirani prije točke mjerenja izravno utječu na profil brzine koji ulazi u mjerni dio.

Na primjer:

Koljeno → Turbulencija → Vrtložni tok → Neravnomjeran profil brzine → Ultrazvučni mjerač protoka

Ako je mjerač protoka ugrađen odmah nakon koljena, pretvarači mogu mjeriti jako iskrivljen profil protoka.

Pružajući otprilike10D uzvodne ravne cijevidaje protoku veću udaljenost da se razvije u stabilnije stanje prije nego što dostigne točku mjerenja.

3. Zašto je 5D potreban nizvodno?

Nizvodni ravni dio cijevi također je važan, iako je njegov utjecaj općenito manje značajan od uzvodnog dijela.

Preporučeno5D nizvodna ravna cijevpomaže osigurati da mjerni dio nije odmah pogođen poremećajima protoka nizvodno.

Također osigurava dovoljno prostora za nastavak razvoja protoka nakon prolaska kroz mjernu točku.

Stoga se tipičan raspored instalacije može predstaviti kao:

Uzvodno: ≥10D → Ultrazvučni mjerač protoka → ≥5D: Nizvodno

4. Kako iskrivljeni profil protoka utječe na točnost mjerenja?

Ultrazvučni mjerač protoka u konačnici mora odrediti prosječnu brzinu protoka tekućine kroz cijev.

Međutim, brzina nije ista u svakoj točki cijevi.

U stabilnim uvjetima, raspodjela brzine je relativno predvidljiva.

Nakon koljena ili ventila, profil brzine može postati asimetričan:

Stabilan protok

→ Relativno jednolična raspodjela brzine

Poremećeni tok

→ Neravnomjerna raspodjela brzine + turbulencija + vrtlog

Ako se mjerni dio nalazi preblizu poremećaja, ultrazvučno mjerenje možda više neće točno predstavljati prosječnu brzinu protoka.

To može rezultirati:

• Odstupanje mjerenja
• Nestabilna očitanja
• Slaba ponovljivost
• Povećana nesigurnost mjerenja

5. Zašto su laktovi čest problem?

Jedan koljen može promijeniti smjer tekućine i stvoriti neujednačen profil brzine.

Situacija može postati kompliciranija kada postoje:

• Dva lakta blizu jedan drugome
• Dvostruki laktovi u različitim ravninama
• Lakat nakon kojeg slijedi ventil
• Laktao nakon kojeg slijedi reduktor
• Lakat blizu pumpe

Ove konfiguracije mogu proizvesti jaču turbulenciju i vrtlog.

Stoga, kad god je to moguće, ultrazvučni mjerač protoka treba ugraditi u dio cijevi s dovoljno ravnom duljinom.

6. Pumpe i regulacijski ventili zahtijevaju posebnu pozornost

Pumpe i djelomično otvoreni regulacijski ventili mogu uzrokovati posebno jake poremećaje protoka.

Na primjer:

Pumpa → Mjerač protoka

može izložiti mjerni dio sljedećim čimbenicima:

• Jaka turbulencija
• Vrtložni tok
• Nejednolika raspodjela brzine
• Fluktuacije tlaka

Slično:

Djelomično otvoreni ventil → Mjerač protoka

može stvoriti jako poremećen protok nizvodno od ventila.

U tim situacijama, održavanje odgovarajuće duljine uzvodne ravne cijevi postaje posebno važno.

7. Što se događa ako nema dovoljno ravne cijevi?

U stvarnim industrijskim instalacijama nije uvijek moguće postići idealnih 10D uzvodno i 5D nizvodno.

Ako je dostupna ravna cijev prekratka, mjerač protoka može doživjeti:

• Povećana pogreška mjerenja
• Nestabilna očitanja
• Slaba ponovljivost
• Povećana osjetljivost na uvjete instalacije

Važno je napomenuti da snažan ultrazvučni signalnenužno znači da je mjerenje protoka točno.

Mjerač protoka može primiti jak ultrazvučni signal dok je stvarni profil brzine još uvijek jako iskrivljen.

Stoga:

Dobra jačina signala i dobra točnost mjerenja protoka su povezane, ali nisu ista stvar.

8. Kako treba odabrati položaj ugradnje?

Prilikom odabira mjesta instalacije pokušajte osigurati:

Uzvodno

Najmanje 10D ravne cijevi

Nizvodno

Najmanje 5D ravne cijevi

Osim toga, izbjegavajte ugradnju mjerača protoka:

• Neposredno nizvodno od pumpe
• Neposredno nizvodno od regulacionog ventila
• Odmah nakon složenog spajanja cijevi
• Na mjestima s jakim vibracijama cijevi
• Na mjestima gdje se može nakupljati zrak
• Na djelomično ispunjenim dijelovima cijevi

Cijev bi također trebala ostatipotpuno napunjen tekućinomtijekom normalnog rada.

9. Što znači „D“?

U10D/5Dsmjernice za instalaciju,D se odnosi na unutarnji promjer cijevi.

Na primjer:

Stoga, pri odabiru mjesta ugradnje, prije ugradnje ultrazvučnog mjerača protoka treba uzeti u obzir dostupnu duljinu ravne cijevi.

10. Zašto je ravna duljina cijevi važna za ultrazvučne mjerače protoka s stezaljkama?

Jedna od glavnih prednosti ultrazvučnog mjerača protoka s pričvrsnim stezaljkama je ta što se pretvornici mogu ugraditi izvana bez rezanja ili modificiranja cijevi.

To relativno olakšava odabir druge prikladne lokacije za mjerenje ako izvorna lokacija nema dovoljno ravne cijevi.

Na primjer, umjesto postavljanja pretvarača odmah nakon koljena, inženjer ih može pomaknuti dalje nizvodno kako bi dobio dulji ravni dio cijevi.

Ovo je jedna od praktičnih prednosti ultrazvučnog mjerenja protoka s stezaljkama za postojeće industrijske cjevovode.

Svrha ravnih cjevovoda je osigurati ultrazvučnom mjeraču protokastabilan i reprezentativan profil protokana mjestu mjerenja.

Koljena, ventili, pumpe, T-spojevi, reduktori i ostali spojevi mogu poremetiti protok i stvoriti turbulencije, vrtloge i neravnomjernu raspodjelu brzine. Ako je ultrazvučni mjerač protoka instaliran preblizu tim poremećajima, točnost i stabilnost mjerenja mogu biti narušene.

Kao općenite smjernice za instalaciju:

Uzvodna ravna cijev ≥ 10D
Nizvodna ravna cijev ≥ 5D

gdjeD je unutarnji promjer cijevi.

Poštivanje preporučenih zahtjeva za ravne cijevi, zajedno s pravilnom ugradnjom pretvornika i potpuno ispunjenom cijevi, može značajno poboljšati pouzdanost i ponovljivost ultrazvučnog mjerenja protoka.