Wissen || Hinweise zur Installation von Ultraschall-Flussmessern

Thread Content

1.1 Auswahl der Transducer-Typen (1) Methode der Übertragungszeit: Bei diesen Geräten können verschiedene Arten von Transduzern verwendet werden. Die Struktur der Transduzer variiert von Hersteller zu Hersteller. Zudem unterscheiden sich die für die Verwendung geeigneten Fluidbedingungen (Temperatur, Druck usw.), die Bedingungen an den Rohren (Material, Form, Rohrdurchmesser, Länge der geraden Strecken usw.) sowie die Installationsbedingungen. Außerdem hängt es von der Methode zur Einstellung der Kanäle ab, und diese Methode wiederum steht in engem Zusammenhang mit der Messgenauigkeit und Reproduzierbarkeit. Für Gase wird USF verwendet, da die Übertragung von Ultraschallwellen an der Grenzfläche zwischen Festkörper und Gas äußerst ineffizient ist; daher können nur direkte Transducer verwendet werden. Daher wird für die Messung des Gasflusses in der Regel kein äußerlich angebrachter USF verwendet. (2) Refraktionswellenformer für Doppler-Geräte dieser Art. Derzeit werden inländische Produkte größtenteils mit Klemmtransformatoren verwendet, doch ihre technischen Eigenschaften wie die Sendefrequenz der Klemmtransformatoren unterscheiden sich von denen der im Zeitverlaufsmethode verwendeten Transformatoren, weshalb sie nicht miteinander kombiniert werden können. Allerdings sind die Anforderungen an die Rohrleitungen in beiden Fällen im Grunde genommen identisch. 1.2 Überlegungen zur Installation und Anordnung 1) Installationsort und Fließrichtung: Der Durchflussmessbereich des USF (Ultraschall-Durchflussmesser oder Ultraschall-Wandler) kann in der Regel in horizontalen, schrägen oder vertikalen Rohren installiert werden. Für vertikale Rohrleitungen ist es am besten, einen Fluss von unten nach oben zu wählen. Falls der Fluss von oben nach unten erfolgt, muss im Unterstrombereich ausreichender Rückdruck vorhanden sein – beispielsweise durch weitere Rohrleitungen hinter dem Messpunkt – um zu verhindern, dass am Messpunkt ein Teilstromfluss auftritt. 2) Ein- oder Zweiwegefluss? In der Regel handelt es sich um einen Einwegfluss. Doch durch recht komplexe elektronische Schaltungen kann auch ein Zweiwegefluss realisiert werden. In diesem Fall müssen die Längen der geraden Abschnitte auf beiden Seiten des Messpunkts den Anforderungen der geraden Abschnitte im Oberstrombereich entsprechen. 3) Rohrbedingungen: Die Ablagerungen auf der Innenoberfläche der außen montierten USF-Rohre führen zu einer schlechten Übertragung von Schallwellen sowie zu Abweichungen vom erwarteten Schallpfad und -länge – dies muss vermieden werden ； Die Außenoberfläche wird weniger beeinflusst, da sie leicht zu bearbeiten ist. Die Kontaktflächen des einklemmbaren Transformators mit der Rohrleitung müssen mit einem Kopplungsmittel beschichtet werden. Bei Rohrleitungen aus granularen Materialien (z. B. Gusseisen, Beton) muss beachtet werden, dass die Schallwellen sehr wahrscheinlich gestreut werden; der größte Teil der Schallwellen erreicht das Fluid nicht, wodurch die Leistungsfähigkeit abnimmt. Zwischen der Rohrinnenbeschichtung oder dem Rostschutz an der Montagestelle des Transducers und der Rohrwand dürfen keine Spalten vorhanden sein. Bei der Verwendung der V-Methode müssen die Bereiche, in denen die Annahmen gemacht werden, frei von Schweißnähten und Verbindungsstellen sein (siehe Abbildung 11). 4) Störungen im Oberstrombereich: Wie die meisten anderen Durchflussmessgeräte ist auch das USF empfindlich gegenüber der Verteilung der Strömungsgeschwindigkeit im Bereich vor dem Messgerät. Daher wird ebenfalls ein beträchtlich langer Abschnitt gerader Rohrleitungen im Oberstrombereich benötigt. In den vorangegangenen Abschnitten wurden bereits die Anforderungen an die geraden Rohrabschnitte erörtert. 5) Vermeidung von akustischen Störungen: Man muss auf die durch hohe Druckabfälle an den Steuerventilen entstehenden akustischen Störungen achten – insbesondere bei der Messung des Gasflusses. Es ist wichtig, solche Störungen zu vermeiden. Zum Beispiel gibt es bei den USF-Anzeigen der Firma Instromet eine Alarmfunktion für die Echtzeit-Messung von Störgeräuschen ； Zur Unterdrückung von Schallstörungen in Rohrleitungen werden die in Abbildung 9 dargestellten Biegungen verwendet. 2. Installation des Durchflussmessers oder Transducers (1) Installation des Durchflussmessers (d.h. des einsetzbaren Transducer-Systems mit Messrohrabschnitt) 1) Bei der Installation solcher Durchflussmesser muss der Wasserfluss in der Leitungsanlage gestoppt werden. Der Rohrabschnitt am Messpunkt muss abgeschnitten und anschließend mit dem Durchflussmesser verbunden werden. 2) Der Innendurchmesser der Leitungen, die mit dem Durchflussmessgerät verbunden sind, muss dem des Durchflussmessgeräts entsprechen; die Abweichung darf bei ±1 % liegen. 3) Der Sensor am Durchflussmesser sollte möglichst im Winkel von 45 Grad zum horizontalen Durchmesser liegen, wie in Abbildung 10 dargestellt, um eine Installation in der Nähe des vertikalen Durchmessers zu vermeiden. Andernfalls ist die Schallwellenoberfläche des Transducers bei der Messung von Flüssigkeiten leicht von Gasen oder Partikeln beeinflusst, und bei der Messung von Gasen wird sie von Flüssigkeitströpfchen oder Partikeln beeinflusst. 4) Bei der Messung von Flüssigkeiten muss die Einbaustelle vollständig mit Flüssigkeit gefüllt sein. 5) Es müssen notwendige Geradestrecken im Ober- und Unterstrombereich vorhanden sein. (2) Montage des außen angebrachten Transducers. Neben den Punkten 2), 3), 4) und 5) oben ist auch auf die folgenden Punkte zu achten. 1) Entfernen Sie vollständig die Isolierschicht sowie die Schutzschicht im Montagebereich und schleifen Sie die Wandfläche an der Stelle, an der der Transducer montiert wird, sauber. Vermeiden Sie lokale Einbuchtungen, glätten Sie Erhebungen und entfernen Sie den Rost von der Lackierung. 2) Bei vertikal angeordneten Rohrleitungen sollte, sofern es sich um Geräte nach dem Prinzip der Schallzeitmessung handelt, die Installation des Transducers möglichst in der Ebene der Biegungsachse der oberflächennahen Biegung erfolgen (siehe Abbildung 11). Dadurch kann ein Wert ermittelt werden, der den durch die Verzerrungen im Strömungsfeld der Biegung entstehenden Abweichungen möglichst nahekommt. 3) Die Montagestelle des Transformators sowie die Stellen an der Rohrwand, an denen es zu Reflexionen kommt, müssen von Verbindungsstellen und Schweißnähten entfernt werden – wie in Abbildung 12 am Beispiel der V-Methode dargestellt. 4) Die Rohrinnenbeschichtung sowie der Ablagerungsschicht am Montageort des Transducers dürfen nicht zu dick sein. Es dürfen keine Lücken zwischen der Auskleidung, dem Rostfilm und der Rohrwand vorhanden sein. Bei Rohren mit schwerer Rostbildung kann man mit einem Hammer gegen die Rohrwand schlagen, um den Rost von der Wand zu entfernen und so eine normale Ausbreitung der Schallwellen zu gewährleisten. Aber man muss darauf achten, dass keine Vertiefungen entstehen. 5) Zwischen der Arbeitsfläche des Transformators und der Rohrwand muss ausreichend Kupplungsmittel vorhanden sein – es dürfen weder Luft noch feste Partikel vorhanden sein, um eine gute Kupplung zu gewährleisten. 6) Der Doppler-Verfahrens-Transducer kann sowohl symmetrisch als auch auf derselben Seite montiert werden, wie in Abbildung 13 dargestellt. Die symmetrische Installation eignet sich für Rohre mit mittlerer bis kleiner Durchmesser (in der Regel weniger als 600 mm) sowie für Flüssigkeiten, die nur wenige suspendierte Partikel oder Blasen enthalten ； Die Einbauweise auf derselben Seite eignet sich für Rohre aller Durchmesser sowie für Flüssigkeiten, die viele Schwebeteilchen oder Blasen enthalten.