Oikea asennus on välttämätöntä ultraäänivirtausmittarin vakaiden ja tarkkojen mittausten saavuttamiseksi. Yksi tärkeimmistä asennusvaatimuksista onsuoran putken pituusennen mittauspistettä ja sen jälkeen.

Yleisenä asennusohjeena ultraäänivirtausmittarin tulisi olla:

• Vähintään 10D suoraa putkea ylävirtaan
• Vähintään 5D suoraa putkea alavirtaan

jossaD on putken sisähalkaisija.

Jos putken sisähalkaisija on esimerkiksi 200 mm, suositeltu suoran putken pituus olisi noin2 000 mm ylävirtaan ja 1 000 mm alavirtaan.

Mutta miksi ultraäänivirtausmittari tarvitsee niin suoran putkiosan?

1. Mitä virtaukselle tapahtuu putkiasennuksen jälkeen?

Ideaalisissa olosuhteissa riittävän pitkän suoran putken läpi virtaava neste kehittää suhteellisen vakaan nopeusprofiilin.

Virtausolosuhteet voivat kuitenkin muuttua merkittävästi sen jälkeen, kun ne ovat kulkeneet sellaisten komponenttien läpi kuin:

• Kyynärpäät
• Venttiilit
• T-paidat
• Supistimet
• Laajentimet
• Pumput

Nämä komponentit voivat luoda:

• Turbulenssi
• Pyörivä virtaus
• Toissijainen virtaus
• Epäsymmetrinen nopeusjakauma
• Paikalliset muutokset virtausnopeudessa

Jos ultraäänivirtausmittari asennetaan liian lähelle näitä häiriöitä, nopeusprofiililla ei välttämättä ole riittävästi matkaa vakautuakseen.

Tämä voi vaikuttaa virtausmittauksen tarkkuuteen ja vakauteen.

2. Miksi ylävirran suora putki on tärkeämpi?

Theylävirran suora putkiosuuson erityisen tärkeää, koska ennen mittauspistettä syntyvät häiriöt vaikuttavat suoraan mittausalueelle tulevaan nopeusprofiiliin.

Esimerkiksi:

Mutka → Turbulenssi → Pyörivä virtaus → Epätasainen nopeusprofiili → Ultraäänivirtausmittari

Jos virtausmittari asennetaan välittömästi mutkan jälkeen, anturit saattavat mitata erittäin vääristynyttä virtausprofiilia.

Tarjoaa noin10D ylävirran suoraa putkeaantaa virtaukselle enemmän matkaa kehittyä vakaampaan tilaan ennen mittauspisteen saavuttamista.

3. Miksi 5D vaaditaan alavirtaan?

Myös alavirran suora putkiosuus on tärkeä, vaikka sen vaikutus on yleensä pienempi kuin ylävirran osuuden.

Suositeltu5D alavirran suora putkiauttaa varmistamaan, että alavirran virtaushäiriöt eivät vaikuta välittömästi mittausosuuteen.

Se tarjoaa myös riittävästi tilaa virtauksen jatkumiselle mittauspisteen läpi kulkemisen jälkeen.

Siksi tyypillinen asennusjärjestely voidaan esittää seuraavasti:

Ylävirta: ≥10D → Ultraäänivirtausmittari → ≥5D: Alavirta

4. Miten vääristynyt virtausprofiili vaikuttaa mittaustarkkuuteen?

Ultraäänivirtausmittarin on lopulta määritettävä nesteen keskimääräinen virtausnopeus putken yli.

Nopeus ei kuitenkaan ole sama putken joka pisteessä.

Vakaissa olosuhteissa nopeusjakauma on suhteellisen ennustettavissa.

Kulmaliitoksen tai venttiilin jälkeen nopeusprofiili voi muuttua epäsymmetriseksi:

Vakaa virtaus

→ Suhteellisen tasainen nopeusjakauma

Häiriintynyt virtaus

→ Epätasainen nopeusjakauma + turbulenssi + pyörre

Jos mittausalue sijaitsee liian lähellä häiriötä, ultraäänimittaus ei välttämättä enää tarkasti vastaa keskimääräistä virtausnopeutta.

Tämä voi johtaa seuraaviin:

• Mittauspoikkeama
• Epävakaat lukemat
• Huono toistettavuus
• Lisääntynyt mittausepävarmuus

5. Miksi kyynärpäät ovat yleinen huolenaihe?

Yksikin kyynärpää voi muuttaa nesteen suuntaa ja luoda epätasaisen nopeusprofiilin.

Tilanne voi mutkistua, kun on olemassa:

• Kaksi kyynärpäätä lähellä toisiaan
• Kaksi kyynärpäätä eri tasoissa
• Kyynärpää, jota seuraa venttiili
• Kyynärpää ja sen jälkeen vähennyskappale
• Kyynärpää lähellä pumppua

Nämä kokoonpanot voivat tuottaa voimakkaampaa turbulenssia ja pyörteitä.

Siksi ultraäänivirtausmittari tulisi aina kun mahdollista asentaa putkiosuuteen, jossa on riittävän suora pituus.

6. Pumput ja säätöventtiilit vaativat erityistä huomiota

Pumput ja osittain avoimet säätöventtiilit voivat aiheuttaa erityisen voimakkaita virtaushäiriöitä.

Esimerkiksi:

Pumppu → Virtausmittari

voi altistaa mittausalueen:

• Voimakas turbulenssi
• Pyörivä virtaus
• Epätasainen nopeusjakauma
• Painevaihtelut

Samoin:

Osittain avoin venttiili → Virtausmittari

voi aiheuttaa erittäin häiriintyneen virtauskuvion venttiilin alavirtaan.

Näissä tilanteissa riittävän suoran putken pituuden ylläpitäminen ylävirtaan on erityisen tärkeää.

7. Mitä tapahtuu, jos suoraa putkea ei ole tarpeeksi?

Todellisissa teollisuusasennuksissa ei ole aina mahdollista saavuttaa ihanteellista 10D:n ylävirta- ja 5D:n alavirtasuhdetta.

Jos käytettävissä oleva suora putki on liian lyhyt, virtausmittarissa voi esiintyä:

• Lisääntynyt mittausvirhe
• Epävakaat lukemat
• Huono toistettavuus
• Lisääntynyt herkkyys asennusolosuhteille

Tärkeää on, että vahva ultraäänisignaali tekeeeivälttämättä tarkoita, että virtausmittaus on tarkka.

Virtausmittari saattaa vastaanottaa voimakkaan ultraäänisignaalin, vaikka todellinen nopeusprofiili on edelleen hyvin vääristynyt.

Siksi:

Hyvä signaalinvoimakkuus ja hyvä virtausmittauksen tarkkuus liittyvät toisiinsa, mutta ne eivät ole sama asia.

8. Miten asennuspaikka tulisi valita?

Kun valitset asennuspaikkaa, yritä varmistaa:

Ylävirtaan

Vähintään 10D suoraa putkea

Alavirtaan

Vähintään 5D suoraa putkea

Vältä lisäksi virtausmittarin asentamista:

• Välittömästi pumpun alavirtaan
• Välittömästi säätöventtiilin alavirtaan
• Heti monimutkaisen putkiasennuksen jälkeen
• Paikoissa, joissa putket täristyvät voimakkaasti
• Paikoissa, joihin ilmaa voi kertyä
• Osittain täytetyissä putkiosissa

Putken tulisi myös pysyäaivan täynnä nestettänormaalin käytön aikana.

9. Mitä ”D” tarkoittaa?

Sisään10D/5Dasennusohje,D tarkoittaa putken sisähalkaisijaa.

Esimerkiksi:

Siksi asennuspaikkaa valittaessa on otettava huomioon käytettävissä olevan suoran putken pituus ennen ultraäänivirtausmittarin asentamista.

10. Miksi suoran putken pituus on tärkeä ultraäänivirtausmittareissa, joissa on kiinnityspisteet?

Yksi puristinkiinnitteisen ultraäänivirtausmittarin tärkeimmistä eduista on, että anturit voidaan asentaa ulkopuolelle leikkaamatta tai muokkaamatta putkea.

Tämä tekee toisen sopivan mittauspaikan valitsemisen suhteellisen helpoksi, jos alkuperäisessä paikassa ei ole tarpeeksi suoraa putkea.

Esimerkiksi sen sijaan, että anturit asennettaisiin heti mutkan jälkeen, insinööri voi siirtää niitä kauemmas alavirtaan saadakseen pidemmän suoran putkiosuuden.

Tämä on yksi puristinkiinnitteisen ultraäänivirtausmittauksen käytännön eduista olemassa olevissa teollisuusputkistoissa.

Suorien putkilinjojen tarkoituksena on antaa ultraäänivirtausmittarillevakaa ja edustava virtausprofiilimittauspisteessä.

Mutkat, venttiilit, pumput, T-kappaleet, supistuskappaleet ja muut liittimet voivat häiritä virtausta ja aiheuttaa turbulenssia, pyörteitä ja epätasaista nopeusjakaumaa. Jos ultraäänivirtausmittari asennetaan liian lähelle näitä häiriöitä, mittaustarkkuus ja -vakaus voivat heikentyä.

Yleisenä asennusohjeena:

Ylävirran suora putki ≥ 10D
Suora putki alavirtaan ≥ 5D

jossaD on putken sisähalkaisija.

Suositeltujen suorien putkien vaatimusten noudattaminen yhdessä anturin asianmukaisen asennuksen ja täysin täytetyn putken kanssa voi parantaa merkittävästi ultraäänivirtausmittauksen luotettavuutta ja toistettavuutta.