GE PT878 және Yokogawa ADMAG серияларын пайдаланып, қысқышты ультрадыбыстық ағын өлшегішті орнату және іске қосу: Өндірістік нұсқаулық

Неліктен құбыр деректерінің дәлдігі өлшегіштің жұмысын анықтайды

Қысқышпен орнатылатын ультрадыбыстық өлшегіштер ағынның алдыңғы және артқы импульстерінің өту уақыты арасындағы айырмашылықты өлшейді. Бұл айырмашылық сұйықтық жылдамдығына пропорционал. Өлшегіш жылдамдықты құбырдың көлденең қимасының ауданы арқылы көлемдік ағынға айналдырады. Қабырғаның қалыңдығындағы 1 мм қате датчиктердің арақашықтығын ауыстырып, 2-3% жүйелі қатеге әкеледі. GE PT878 төрт кіріс дерегін талап етеді: сыртқы диаметр, қабырға қалыңдығы, құбыр материалы және қаптау материалы.

Біріншіден, сыртқы диаметрді Pi таспасымен өлшеңіз — штангенциркульмен емес. Pi таспалары дөңгелек емес құбырларды есепке алып, 0,1 мм дәлдік береді. Екіншіден, қабырға қалыңдығын ультрадыбыстық өлшегішпен өлшеңіз. Коррозия қабырға қалыңдығын жоспарланған деректерден 1-3 мм ауытқытады. Үшіншіден, дұрыс құбыр материалын таңдаңыз. GE PT878 болат (5900 м/с), ПВХ (2340 м/с), шойын (4500 м/с) және тот баспайтын болат (5800 м/с) үшін сілтеме мәндерін сақтайды. Қате материал енгізу акустикалық жолдың геометриясын ауыстырып, қате арақашықтыққа әкеледі. Қысқышпен орнатылатын өлшеу дәлдігі жеткіліксіз болған жағдайда, ABB FSM4000 Электромагниттік ағын өлшегіш өткізгіш сұйықтықтар үшін жоғары дәлдіктегі суға малынатын өлшеуді ұсынады.

Датчик конфигурациясы: V-әдісі, W-әдісі және Z-әдісі

V-әдісі 25-тен 300 мм-ге дейінгі құбыр диаметрлеріне жарайды. Акустикалық сигнал алыс құбыр қабырғасынан бір рет шағылысады. Бұл конфигурация таза сұйықтық қолданбалары үшін әдепкі болып табылады. 150 мм болат құбырда (қабырға 10 мм, су қызметі) датчиктер арақашықтығы әдетте 110-140 мм аралығында болады. W-әдісі екі шағылысуды пайдаланады және 13-тен 50 мм-ге дейінгі кішігірім құбырларға жарайды. Алайда, W-әдісі GE PT878 дисплейінде кемінде 60% сигнал күші талап етеді — 50%-дан төменде оқу сенімсіз болады.

Z-әдісі датчиктерді бір-біріне қарама-қарсы орналастырады, шағылыстарсыз. Z-әдісін 300 мм-ден үлкен құбырларда, 3%-дан жоғары қатты бөлшектер бар сұйықтықтарда немесе ішкі масштаб немесе қаптамасы бар құбырларда қолданыңыз. Yokogawa ADMAG RSF сериясы DN300-ден үлкен барлық құбырлар үшін Z-әдісін белгілейді. Көлденең орнатуда датчиктерді 3 және 9 сағат позицияларында орнатыңыз. Газ қалталары жиналатын 12 сағат позициясында орнатпаңыз.

Қосылу қоспасын қолдану және бетті дайындау

Датчик пен құбыр беті арасындағы нашар қосылу сигнал сапасының төмендеуінің ең көп тараған себебі болып табылады. GE 90°C дейінгі қызмет үшін жоғары температуралы Soundout гелін және 175°C дейінгі температуралар үшін тұтқыр Couplant D ұсынады. Сантехникалық силикон майын алмастырып қолданбаңыз — оның болатпен акустикалық импеданс сәйкессіздігі сигнал беруді 15-25 дБ-ға төмендетеді.

• 1-қадам: Өлшеу аймағынан бос масштабты, бояуды және коррозияны сым щеткасы немесе бұрыштық тегістегішпен алып тастаңыз. Құбыр беті таза металл, таза және тегіс болуы керек.
• 2-қадам: Қосылу қоспасын датчик бетінің ортасына 5-8 мм диаметрлі шеңбер түрінде жағыңыз.
• 3-қадам: Датчикті мықтап басып, оны бекітуге дейін 10 градусқа бұраңыз. Бұл қоспа қабатындағы ауа көпіршіктерін бұзып, байланыс біркелкілігін жақсартады.

Сигнал сапасын тексеру және алты қадамдық ақауды анықтау

GE PT878 сигнал күшін пайызбен көрсетеді. 75%-дан жоғары жақсы қосылуды білдіреді. 50% пен 75% аралығы шектік. 50%-дан төмен сенімсіз деректер береді. Yokogawa ADMAG корреляция коэффициентін көрсетеді — 0,98-ден жоғары сенімді өлшеуді, 0,95-тен төмен қайта орналастыруды талап етеді.

• 1-қадам: Құбырдың сыртқы диаметрі мен қабырға қалыңдығының енгізілген мәндерін қайта тексеріңіз. 150 мм құбырда қабырға қалыңдығының 2 мм қатесі датчиктер арақашықтығын 5-8 мм ауыстырады.
• 2-қадам: Датчик беті мен құбыр бетін тазалаңыз. Құрғаған қосылу қоспасы немесе тот бөлшектері акустикалық шашырауды тудырып, сигналды 20 дБ-ға төмендетеді.
• 3-қадам: Сұйықтықтағы газдың енуі немесе қатты аэрацияны тексеріңіз. Газ көпіршіктері ультрадыбыстық сигналдарды толық шашыратады. Өлшеу нүктесін ағынның төменгі жағына жылжытыңыз.
• 4-қадам: Ішкі масштаб немесе 3 мм-ден жоғары қаптамасы бар құбырларда V-әдістен Z-әдіске ауысыңыз. Z-әдісі акустикалық жолдардың қиылыстарын азайтып, зақымдалған құбыр ішкі беттерінде сигнал күшін сақтайды.
• 5-қадам: Дыбыс жылдамдығын тексеріңіз. 20°C-тағы су 1484 м/с көрсетеді. Жеңіл шикі мұнай 1300-1400 м/с аралығында. Сілтеме мәнінен 5%-дан артық ауытқу датчиктердің сұйықтықтың орнына газ қалтасына немесе масштаб қабатына қосылғанын білдіреді.
• 6-қадам: Рейнольдс санын тексеріңіз. GE PT878 дәлдігі ±1% оқу үшін Re 10 000-нан жоғары болуы керек. Re = (ρ × v × D) / µ формуласымен есептеңіз. Re 4 000-нан төмен болса, дәлдік ±2-5%-ға нашарлайды. Өлшегішті ағынның төменгі жағына орнатыңыз немесе төмен жылдамдықтағы қолданбалар үшін енгізу өлшегішін таңдаңыз.

Қорытынды және іс-әрекетке кеңес

Қысқышпен орнатылатын ультрадыбыстық өлшегіштер дұрыс орнатылғанда сенімді инвазивті емес өлшеуді қамтамасыз етеді. Көптеген іске қосу сәтсіздіктері құбыр деректерін дұрыс енгізбеу және беткі дайындаудың жеткіліксіздігінен туындайды. Қабырға қалыңдығын номиналды жоспар мәндеріне сенбей, әрқашан ультрадыбыстық өлшегішпен өлшеңіз. Үлкен құбырлар, масштабталған ішкі беттер және қатты бөлшектер көп сұйықтықтар үшін Z-әдісін қолданыңыз. Деректерді DCS-ке беру алдында GE PT878-де 75%-дан жоғары сигнал сапасын және Yokogawa ADMAG-та 0,98-ден жоғары корреляция коэффициентін тексеріңіз. Бұл тексерулер 30 минутты алады және айлар бойы түсініксіз ағын қателерін болдырмайды.

Автор: Лю Ян — PLC, DCS және басқару жүйелері саласында 10 жылдан астам тәжірибесі бар өнеркәсіптік автоматтандыру инженері.