Kravet til rette rør for ultralydstrømningsmålere med klemme er strengt, og følgende er detaljerte instruksjoner:
Teoretisk grunnlag
Ultralydstrømningsmålere beregner væskens strømningshastighet ved å måle forplantningstiden til ultralydbølgen i væsken, og deretter bestemme strømningshastigheten. Et stabilt og jevnt strømningsmønster er avgjørende for nøyaktig måling av ultralydens forplantningstid. Hvis lengden på den rette rørseksjonen er utilstrekkelig, vil væskens strømningsmønster bli kaotisk etter å ha passert gjennom albuen, ventilen og andre rørdeler, for eksempel virvler og ujevn strømningshastighetsfordeling, noe som vil endre forplantningsbanen og tiden til ultralydbølgen, noe som resulterer i en økning i målefeil.
Spesifikke krav
Oppstrøms rett rørseksjon
Generelt: Under ideelle installasjonsforhold, det vil si når det ikke er noen eller bare noen få rørdeler i oppstrøms rørsystem som vil forstyrre strømningsmønsteret, krever den eksterne klemme-ultralydstrømningsmåleren at lengden på den rette oppstrøms rørseksjonen ikke er mindre enn 10 ganger rørdiameteren. For eksempel, for et rør med en diameter på 200 mm, bør lengden på den rette oppstrøms rørseksjonen ikke være mindre enn 2000 mm. Dette gjør at væsken har nok avstand før den kommer inn i måleområdet for å stabilisere strømningstilstanden, slik at strømningshastighetsfordelingen har en tendens til å være jevn, og gir gode strømningsfeltforhold for nøyaktig måling.
Ved interferensrørkobling: Hvis det finnes albuer, T-stykker, ventiler, reduksjonsrør og andre rørkoblinger som forårsaker strømningsforstyrrelser i oppstrøms ledning, må lengden på den rette rørseksjonen oppstrøms økes ytterligere for å eliminere påvirkningen fra disse rørkoblingene på strømningstilstanden. Under normale omstendigheter bør lengden på den rette rørseksjonen økes til 15 eller til og med 20 ganger rørdiameteren. For eksempel, når rørdiameteren er 300 mm og det er albuer oppstrøms, kan lengden på det rette rørsegmentet oppstrøms trenge å nå 4500 mm–6000 mm. Dette er fordi disse rørkoblingene vil føre til at væsken produserer virvelstrømmer, avdrift og andre uregelmessige strømningsfenomener, bare gjennom en lang nok rett rørseksjon, slik at væsken er fullt utviklet og justert, for å gå tilbake til en stabil og jevn strømningstilstand for å oppfylle kravene til målenøyaktighet.
Nedstrøms rett rørseksjon: Generelt er lengden på den nedstrøms rette rørseksjon ikke mindre enn 5 ganger rørdiameteren. For et rør med en diameter på 400 mm bør lengden på den nedstrøms rette rørseksjon ikke være mindre enn 2000 mm. Formålet er å sikre at væsken har nok rette rørseksjoner til å opprettholde en stabil strømningstilstand etter måling, og for å forhindre at nedstrøms rørdeler forstyrrer strømningsfeltet i måleområdet. Hvis den nedstrøms rette rørseksjon er for kort, kan strømningsmønsteret ved målepunktet endres på grunn av påvirkning fra nedstrøms rørdeler, og dermed påvirke målingens nøyaktighet.
Spesielle situasjoner og mottiltak
Begrenset feltplass: I noen praktiske anvendelsesscenarier kan det på grunn av begrenset feltplass være umulig å oppfylle standardkravene til den rette rørlengden. På dette tidspunktet kan det iverksettes noen kompenserende tiltak for å minimere målefeilen. For eksempel kan en strømningsregulator installeres, som kan justere det forstyrrede strømningsmønsteret slik at væsken går tilbake til en så jevn og stabil tilstand som mulig før den kommer inn i måleområdet. Installasjonen av strømningsregulatoren krever imidlertid også en viss lengde på den rette rørseksjonen, som vanligvis kreves for å ha en rett rørseksjon på minst 3 ganger diameteren av oppstrøms og en rett rørseksjon på 2 ganger diameteren av nedstrøms.
Evaluering av ikke-standard installasjonsforhold: Hvis alle ovennevnte forhold ikke kan oppfylles på stedet, kreves en detaljert evaluering av en fagperson basert på den spesifikke røroppsettet, væskeegenskapene, rørkoblingstypen og andre faktorer. Det kan være nødvendig å bestemme målefeilen under de faktiske installasjonsforholdene gjennom numerisk simulering, felttesting og andre metoder, og iverksette passende korrigerende tiltak, for eksempel å justere parameterinnstillingene til strømningsmåleren eller bruke mer avanserte målealgoritmer, for å forbedre målenøyaktigheten så mye som mulig. Under slike ikke-standard installasjonsforhold er det imidlertid vanskeligere å oppnå samme målenøyaktighet som ved standardinstallasjon, og det er nødvendig å være nøye med nøyaktigheten av måledataene i praktiske applikasjoner, og utføre kalibrering og vedlikehold regelmessig.
Publisert: 19. mars 2025