Conhecimento||Considerações para a instalação de medidores de vazão por ultrassom

Thread Content

1.1 Escolha do tipo de transdutor (1) Método do tempo de propagação: Neste tipo de instrumento, é possível utilizar vários tipos de transdutores. A estrutura dos transdutores varia de fabricante para fabricante. Além disso, as condições do fluido (temperatura, pressão, etc.), as condições do tubo (material, formato, diâmetro, comprimento do tubo, etc.) e as condições de instalação também são diferentes. Além disso, está relacionado ao método de configuração dos canais, e o método de configuração dos canais, por sua vez, está intimamente ligado à precisão das medições e à repetibilidade. Para gases, o USF é utilizado porque a eficiência da propagação das ondas ultrassônicas na interface entre o sólido e o gás é muito baixa; portanto, só é possível usar transdutores de transmissão direta. Portanto, a medição do fluxo de gás geralmente não utiliza o USF de montagem externa. (2) Transdutores refrativos do tipo utilizado em instrumentos de método Doppler. Atualmente, a maioria dos produtos nacionais utiliza transdutores de tipo “sanduíche”. No entanto, suas características técnicas, como a frequência de transmissão, são diferentes das dos transdutores do tipo “sanduíche” utilizados no método de medição do tempo de propagação; portanto, não podem ser usados juntos. No entanto, as condições dos tubos aplicáveis aos dois são basicamente as mesmas. 1.2 Considerações relacionadas à instalação e disposição 1) Local de instalação e direção do fluxo A parte responsável por detectar o fluxo no USF (sensor de fluxo ultrassônico ou transdutor ultrassônico) pode ser instalada em tubulações horizontais, inclinadas ou verticais. Nos tubos verticais, é melhor escolher locais onde o fluxo ocorra de baixo para cima. Se o fluxo for de cima para baixo, deve haver uma pressão suficiente no trecho a jusante, por exemplo, através de tubulações subsequentes com pressão maior do que a do ponto de medição, a fim de evitar que haja um fluxo incompleto no ponto de medição. 2) Fluxo unidirecional ou bidirecional? Geralmente, é um fluxo unidirecional, mas também é possível, por meio de circuitos eletrônicos mais complexos, torná-lo bidirecional. Nesse caso, o comprimento dos trechos de tubo reto em ambos os lados do ponto de medição do fluxo deve ser definido de acordo com as exigências dos trechos de tubo reto a montante. 3) Condições dos tubos: A camada de depósito na superfície interna dos tubos USF de tipo externo pode causar uma transmissão deficiente das ondas sonoras, além de desvios em relação ao caminho e ao comprimento esperados para as ondas sonoras. Isso deve ser evitado ； A superfície externa é menos afetada devido à sua facilidade de manuseio. A superfície de contato entre o transdutor de tipo “sanduíche” e o tubo deve ser revestida com um agente de acoplamento. Deve-se prestar atenção aos tubos feitos de materiais com estrutura granular (como ferro fundido e concreto), pois é muito provável que as ondas sonoras se dispersem, fazendo com que a maior parte delas não chegue ao fluido, o que reduz seu desempenho. Não pode haver espaços entre o revestimento do tubo ou a camada de ferrugem no local de instalação do transdutor e a parede do tubo. Na aplicação do método V, é necessário evitar as zonas de solda e as juntas (ver Figura 11). 4) Perturbações no fluxo a montante: Assim como a maioria dos outros instrumentos de medição de vazão, o USF é sensível ao perfil da velocidade do fluxo que passa pelo instrumento. Por isso, também é necessário um trecho de tubulação reta considerável a montante. Os requisitos para os trechos de tubulação reta já foram discutidos anteriormente. 5) Prevenção de interferências sonoras: Deve-se prestar atenção às interferências acústicas causadas pela alta queda de pressão nas válvulas de controle, o que é especialmente importante ao medir o fluxo de gás. É necessário encontrar maneiras de evitá-las. Por exemplo, os indicadores USF da empresa Instromet oferecem alertas em tempo real para interferências sonoras ； Para medir nos tubos, são utilizadas curvas, conforme mostrado na Figura 9, a fim de bloquear as interferências sonoras. 2. Instalação do sensor de vazão ou transdutor (1) Instalação do sensor de vazão (ou seja, o conjunto de transdutores com tubos de medição inseridos) 1) Ao instalar esse tipo de sensor de vazão, é necessário interromper o fluxo de fluido na rede de tubulações. Além disso, o tubo no ponto de medição deve ser isolado para que possa ser conectado ao sensor de vazão. 2) O diâmetro interno dos tubos que conectam o sensor de vazão deve ser igual ao do próprio sensor de vazão; a diferença deve ficar dentro de ±1%. 3) Os sensores localizados nos sensores de fluxo devem, na medida do possível, estar dentro de um ângulo de 45 graus em relação ao diâmetro horizontal, conforme mostrado na Figura 10. Deve-se evitar sua instalação perto do diâmetro vertical. Caso contrário, ao medir líquidos, a superfície de ondas sonoras do transdutor é facilmente afetada por gases ou partículas; ao medir gases, ela é afetada por gotas de líquido ou partículas. 4) A posição de instalação para medição de líquidos deve estar completamente preenchida com líquido. 5) Deve haver trechos de tubulação retos suficientes nas partes superior e inferior. (2) Instalação de transdutores de montagem externa. Além de se prestar atenção aos pontos 2), 3), 4) e 5) acima, também é necessário dar atenção aos seguintes pontos. 1) Remova completamente as camadas de isolamento e proteção presentes na seção de instalação, e lixe bem a superfície da parede onde o transdutor será instalado. Evite depressões locais, alise as protuberâncias e lixe completamente a camada de ferrugem. 2) Para tubulações dispostas verticalmente, caso se trate de instrumentos que utilizam o método do tempo de propagação em modo monofônico, a posição de instalação do transdutor deve estar, tanto quanto possível, no plano do eixo da curva do tubo a montante (ver Figura 11). Isso permite obter um valor médio mais próximo da realidade, considerando as distorções no campo de fluxo causadas pela curva do tubo. 3) O local de instalação do transdutor e os pontos de reflexão na parede do tubo devem ser mantidos longe das juntas e soldas, conforme ilustrado na Figura 12, com um exemplo no método V. 4) O revestimento dos tubos e a camada de incrustações no local de instalação do transdutor não devem ser muito espessas. Não deve haver espaços entre o revestimento, a camada de ferrugem e a parede do tubo. Em tubulações com corrosão grave, pode-se usar um martelo para bater na parede do tubo, a fim de remover a camada de ferrugem e garantir que as ondas sonoras se propaguem normalmente. Mas é preciso ter cuidado para evitar a formação de buracos. 5) Deve haver um suficiente agente de acoplamento entre a superfície de trabalho do transdutor e a parede do tubo; não pode haver ar ou partículas sólidas, para garantir um bom acoplamento. 6) O transdutor de montagem por método Doppler pode ser instalado de duas maneiras: de forma simétrica ou no mesmo lado, conforme mostrado na Figura 13. A instalação simétrica é adequada para tubulações de diâmetro médio e pequeno (geralmente menores que 600 mm), bem como para líquidos que contêm poucas partículas em suspensão ou bolhas ； A instalação do mesmo lado é adequada para tubulações de diversos diâmetros e para líquidos que contêm muitas partículas em suspensão ou bolhas.