Общая информация и руководство по подбору

Область применения

Ультразвуковые расходомеры подходят для измерения расхода практически любых электропроводящих и не электропроводящих жидкостей.

• макс. 2% твёрдых примесей
• макс. 2% воздуха и газа
• макс. 350 cSt

Основными сферами применения являются:

• подача сырой воды от установок водоподготовки
• подготовленные сточные воды
• выработка элекроэнергии и предприятия по облуживанию населения
• нефть, газ и петрохимия
• ирригационные системы
• установки охлаждающей воды в промышленности и на электростанциях
• установки для транспортировки не проводящих жидкостей

Функции

Прямая обработка сигнала

В программе ультразвукового расходомера сигнал посылается напрямую, без отражени от стенки, от измерительного преобразователя на приёмник. Отправка сигнала от точки к точке позволяет достичь очень хорошей силы сигнала при обработке и тем самым избежать внезапных остановок расходомера.

Физический принцип

Распределение скорости вдоль звукового тракта

Перемещающаяся в одном направлении с жидкостью от точки А звуковая волна достигает точки В быстрее, чем звуковая волна, движущаяся против направления потока от точки В к А. Разница в скорости распространения звука показывает скорость потока в трубе.

Так как время задержки измеряется за короткие интервалы как по, так и против напрвления потока, то вязкость и температура не влияют на точность измерения.

Принцип измерения

В расходомерах SITRANS F US SONOFLO оба ультрозвуковых акустических преобразователя располагаются под услом по отношению к оси трубы.Акустические преобразователи работают как измерительные преобразователи и приёмники ультразвуковых сигналов. Для измерения определяется время, которое ультразвуковой сигнал затрачивает при перемещении по и против потока. Принцип может быть выражен следующим образом:

v = K · (tA,B – tB,A) / (tA,B · tB,A) = K · Δt/t²

v = средняя скорость потока t = время перехода K = пропорциональный коэффициент потока

Преимуществом этого принципа измерения является независимость от колебаний фактической скорости звука жидкости и тем самым от температуры. Пропорциональный коэффициент К определяется при проливке.

Ультразвуковое измерение потока через батарею

Siemens предлагает решение расхода с батарейным питанием и литеевой батареей 3,6 V cо сроком службы до 8 лет. Так как электроника была оптимизирована на очень низкий потребляемая мощность, электронные функции и сервисные возможности доступны тоько в ограниченном объёме. Работающие от батареи ультразвуковые расходомеры используются при производстве энергии, на предприятиях обеспечения и ирригационных установках главным образом там, где подключение к магистральной сети невозможно.

Геометрия трубы с двухтрековой конструкцией

Cтатическая или механическая точность всех расходомеров зависит от геометрии трубы до и после расходомера, а также количества ультразвуковых измерительных треков.

При протоку воды через трубы она, в зависимости от формы трубы, имеет тенденцию к завихрению или протоку внутри трубы с различной скоростью.

Поэтому сегодня 2 или более треков являются наиболее современной технологией.

Преимущества 2-трековой системы:

• меньшая чувствительность к имеющимся препядствиям, например, изгибам, насосам и вентилям.
• высокая надежность измерения, так как измерительный прибор продолжает измерение и при любом отказе одного из треков.

При установке расходомера прямые участки трубы должны составлять 10 x Di до расходомера (Di = диаметр расходомера) и 3 x Di после.

Достижимая с помощью 2-трекового ультразвукового расходомера типичная точность составляет около ±0.5%, при этом монтаж должен быть осуществлен согласно выше указаным требованиям.

4-трековые ультразвуковые расходомеры

Для некоторых приложений эта точность должна быть реализована при очень коротких впускных участках и сильных завихрениях. С помощью 2-трековых решений это невозможно.

Для этих случаев предлагается соответствующее 4-трековое решение.

В случае вопросов по конкретным приложениям просьба обращаться на Siemens Flow Instruments.

Технические данные

Номинальные диаметр и проток

Руководства по выбору измерительного датчика

Мин. диапазон измерения: 0 … 0.25 м/сек

Mакс. диапазон измерения: 0 … 10 м/сек

Измерительный датчик обычно выбирается таким образом, чтобы ном. скорость потока лежала в диапазоне измерения 1 … 5 м/сек.

v = (4 x Qmax ) / (π x DiІ x 3600 )

v в м/сек, Qmax в m3/час, Di в м

Впуск и выпуск

Рекомендуемые прямые участки

Для достижения наилучшей производительности впуски и выпуски должны быть прямыми. Необходимо соблюдать определенное расстояние между расходомером и изгибами, насосами и вентилями. Кроме этого расходомер должен располагать по центру относительно трубного фланца и уплотнений.

Вентили всегда должны устанавливаться за расходомером. Это не относится только к установке измерительного датчика в вертикальную трубу. В этом случае для установки нулевой точки необходимо предусмотреть вентиль под измерительным датчиком. При этом выбрать такой вентиль, который в полностью открытом состоянии не вызывает изменения потока.

При наличии более одного колена просьба проконсультироваться на Siemens.

Монтаж в полностью заполненную трубу

• монтаж в высшей точке системы трубопроводов
• монтаж в вертикальных трубах со свободным выпуском

Не монтировать в высшей точке трубопроводной системы или в вертикальной трубе со свободным выпуском

Монтаж в отвод в случае частично заполненной трубы

Монтаж электроакустического преобразователя в горизпнтальном положении

Для реализации макс. точности необходима совместная калибровка измерительного датчика и измерительного преобразователя.

SONO 3000 состоит из электронного прибора и отдельной SENSORPROM. Данные калибровки расходомера сохранены в SENSORPROM и во внутренней EPROM. SENSORPROM содержит всю необходимую для быстрого запуска информацию.

Системеная точность относится к следующим системам:

SONO 3300/3000 SONO 3300/3000CT SONO 3100/3000.

Дополнительные воздействия при отклонениях от эталонных условий:

• выход тока: как частотный выход (± 0,1 % от фактического расхода +0,05 % от конечного значения)
• влияние внешней температуры: частотный/импульсный выход: < 0,005 % SPAN/K
• выход тока: < ±0,0075 % SPAN/K
• влияние питания: 0,005 % от измеренного значения при 1 % изменения