Putken vuoraus on tärkeä huomioitava tekijä asennettaessapuristinkiinnitteinen ultraäänivirtausmittariVaikka anturit on asennettu putken ulkopuolelle, ultraäänisignaalin on kuljettava putken seinämän ja monissa tapauksissa sisävuorauksen läpi ennen kuin se saavuttaa nesteen.

Siksi putken sisävuorauksen tyypillä ja paksuudella voi olla merkittävä vaikutussignaalin voimakkuus, akustinen läpäisy, anturien väli ja mittausvakaus.

1. Miten ultraäänisignaali kulkee vuoratun putken läpi?

Tyypillisessä puristinkiinnitteisessä ultraäänivirtausmittarissa ultraäänisignaali seuraa samanlaista reittiä kuin:

Muunnin → Putken seinämä → Putken sisävuoraus → Neste → Putken sisävuoraus → Putken seinämä → Muunnin

Toisin kuin pistovirtausmittarissa, anturit eivät ole suorassa kosketuksessa nesteeseen.

Ultraäänisignaalin on kuljettava useiden eri materiaalien läpi ennen kuin se saavuttaa nesteen. Jokaisella materiaalilla on erilaiset akustiset ominaisuudet, joten signaali voi heijastua, taittua ja vaimentua materiaalien rajapinnoilla.

Siksi putkien vuoraus on otettava huomioon ultraäänivirtausmittarin asennuksen aikana.

2. Miksi vuorimateriaalilla on väliä?

Eri vuorausmateriaaleilla on erilaisetakustinen impedanssi ja äänen nopeus.

Yleisiä putkien vuorausmateriaaleja ovat:

• PTFE
• Kumi
• Kova kumi
• Sementtilaasti
• Epoksi
• Muovi
• Muut suojapinnoitteet

Kun ultraääniaalto kulkee materiaalista toiseen, osa sen energiasta voi heijastua rajapinnasta.

Esimerkiksi:

Putken seinämä → Vuoraus → Neste

Jokaisella rajapinnalla akustisten ominaisuuksien ero voi vaikuttaa siihen, kuinka paljon ultraäänienergiaa pääsee seuraavaan materiaaliin.

Jos akustinen epäsuhta on merkittävä, enemmän energiaa voi heijastua ja vastaanottavalle anturille voi saavuttaa vähemmän energiaa.

Tämä voi johtaa seuraaviin:

Heikompi signaalinvoimakkuus ja vaikeampi akustinen mittaus.

3. Miksi vuorauksen paksuudella on väliä?

Myös vuorauksen paksuus on tärkeä.

Ohuella vuorauksella voi olla suhteellisen rajallinen vaikutus, kun taas paksu vuoraus voi merkittävästi lisätä akustista reitin pituutta vuorausmateriaalin läpi.

Kun ultraäänisignaali kulkee vuorauksen läpi, osa sen energiasta voi vaimentua.

Siksi mittausolosuhteisiin vaikuttavat:

Vuorimateriaali + Vuorin paksuus + Akustiset ominaisuudet

Tästä syystä kaksi saman nimellishalkaisijan ja saman ulkomateriaalin omaavaa putkea voivat käyttäytyä eri tavalla, jos niiden sisävuoraukset ovat erilaiset.

Esimerkiksi:

Hiiliteräsputki ilman vuorausta

ja

Hiiliteräsputki paksulla kumivuorauksella

voi olla merkittävästi erilaiset ultraäänen läpäisyominaisuudet.

4. Miksi kumi- ja muovivuoraukset voivat olla haastavia?

Jotkin pehmeät tai matalan akustisen nopeuden vuorausmateriaalit voivat vaikeuttaa ultraäänimittausten tekemistä puristimilla.

Esimerkkejä ovat tietyt:

• Kumivuoraukset
• PTFE-vuoraukset
• Muovivuoraukset

Ultraääniaalto voi vaimentua tai heijastua enemmän kulkiessaan näiden materiaalien läpi.

Tämä voi johtaa:

• Heikentynyt signaalin voimakkuus
• Signaalin havaitsemisen vaikeus lisääntyy
• Sopivien anturivälien kapeampi alue
• Lisääntynyt herkkyys asennusolosuhteille

Tämä ei tarkoita, etteikö vuorattuja putkia voisi mitata.

Virtausmittari on pikemminkin valittava ja konfiguroitava oikein putkiston ja vuorauksen todellisten olosuhteiden mukaan.

5. Miten putkiston vuoraus vaikuttaa anturien etäisyyteen?

Puristinkiinnitteisissä ultraäänivirtausmittareissa anturin väli lasketaan yleensä useiden parametrien perusteella, mukaan lukien:

• Putken halkaisija
• Putken seinämän paksuus
• Putken materiaali
• Vuorimateriaali
• Vuorin paksuus
• Nestemäinen tyyppi
• Nesteen lämpötila
• Ultraäänen nopeus eri materiaalien läpi

Siksi, jos virtausmittariin syötetyt vuoraustiedot ovat virheelliset, myös laskettu anturin väli voi olla virheellinen.

Jos esimerkiksi varsinaisessa putkessa on 5 mm:n kumivuoraus, mutta laite on konfiguroitu vuoraamattomaksi teräsputkeksi, laskettu akustinen reitti ei välttämättä vastaa tarkasti todellista putken rakennetta.

Tämä voi vaikeuttaa signaalin hankkimista ja vaikuttaa mittaustuloksiin.

6. Voiko virtausmittarilla olla voimakas signaali vuoratussa putkessa?

Kyllä.

Vuorattu putki ei automaattisesti tarkoita, että ultraäänisignaali olisi heikko.

Todellinen signaalinvoimakkuus riippuu seuraavien tekijöiden yhteisvaikutuksesta:

Putkimateriaali + Seinämän paksuus + Vuoraus + Neste + Muunnin + Asennus

Hyvin suunniteltu asennus vuorattuun putkeen voi silti tarjota vakaan ja voimakkaan ultraäänisignaalin.

Siksi vuorauksen olemassaoloa ei tule pitää automaattisena merkkinä siitä, että puristinultraäänimittaus ei sovellu.

7. Miten ilmakuplat voivat pahentaa ongelmaa?

Vuoratut putket voivat myös aiheuttaa toisen mahdollisen ongelman: ilman kertymisen.

Jos putki ei ole kokonaan täytetty tai nesteessä on ilmakuplia, ultraäänisignaali voi vaimentua tai sirota merkittävästi.

Yhdistetty ehto:

Paksu vuoraus + Ilmakuplat + Huono kytkentä

voi tehdä ultraäänisignaalin lähettämisestä erityisen vaikeaa.

Siksi asennuspaikka tulisi mieluiten valita kohdasta, jossatäysin täytetty putkiosa, kaukana paikoista, joihin ilmaa voi kertyä.

8. Miten insinöörien tulisi arvioida vuorattua putkea?

Ennen puristinkiinnitteisen ultraäänivirtausmittarin asentamista on suositeltavaa kerätä seuraavat tiedot:

1. Putken ulkohalkaisija
2. Putken seinämän paksuus
3. Putken materiaali
4. Vuorimateriaali
5. Vuorin paksuus
6. Nestemäinen tyyppi
7. Nesteen lämpötila
8. Odotettu virtausnopeus
9. Putken kunto
10. Saatavilla oleva suora putkipituus

Näiden tietojen avulla virtausmittari voi määrittää sopivamman akustisen kokoonpanon ja anturien välistyksen.

Vaikeissa sovelluksissa myös varsinainen testaus paikan päällä voi olla hyödyllistä ennen lopullista asennusta.

9. Mitkä ovat tyypillisiä oireita vuoraukseen liittyvästä ongelmasta?

Vuoraukseen liittyvä akustinen ongelma voi ilmetä seuraavasti:

• Heikko signaalinvoimakkuus
• Epävakaa signaalinvoimakkuus
• Vaikeuksia ultraäänisignaalin hankkimisessa
• Virheelliset tai epävakaat virtauslukemat
• Signaalin usein katoaminen
• Voimakas herkkyys anturin sijainnille

Nämä oireet eivät kuitenkaan välttämättä tarkoita, että limakalvo itsessään on ainoa syy.

Samanlaisia ​​oireita voi esiintyä myös seuraavissa tilanteissa:

• Huono anturikytkentä
• Virheellinen anturin välimatka
• Liiallinen putken seinämän paksuus
• Ilmakuplat
• Virheelliset putkiparametrit
• Putken pinnan korroosio
• Putken tärinä

Siksi vianetsinnässä tulisi ottaa huomioon koko akustinen reitti pelkän vuorauksen sijaan.

Putken vuoraus vaikuttaa puristimeen kytkettävään ultraäänivirtausmittaukseen, koska ultraäänisignaalin on kuljettava sen läpi.putken seinämän ja vuorauksen ennen nesteeseen menoa.

Vuorausmateriaali ja paksuus voivat vaikuttaa akustiseen läpäisyyn, signaalin vaimenemiseen, heijastumiseen ja vaadittavaan anturin väliin.

Keskeiset tekijät voidaan tiivistää seuraavasti:

Putken materiaali + Seinämän paksuus + Vuorausmateriaali + Vuorauksen paksuus + Nesteen ominaisuudet → Akustinen läpäisykyky → Signaalin laatu → Mittauksen vakaus

Siksi valittaessa ja asennettaessa puristinkiinnitteistä ultraäänivirtausmittaria putken sisävuorausta tulee aina pitää tärkeänä osana akustista mittausreittiä.

Vuorattu putki ei välttämättä estä ultraäänimittausta, muttaVuorauksen materiaali ja paksuus on otettava oikein huomioon virtausmittarin valinnassa, parametrien konfiguroinnissa ja anturin asennuksessa.