Správna inštalácia je nevyhnutná pre dosiahnutie stabilných a presných meraní pomocou ultrazvukového prietokomeru. Jednou z najdôležitejších požiadaviek na inštaláciu jedĺžka rovnej rúrypred a za bodom merania.

Všeobecným pokynom pre inštaláciu by mal byť ultrazvukový prietokomer:

• Najmenej 10D priameho potrubia proti prúdu
• Najmenej 5D priameho potrubia po prúde

kdeD je vnútorný priemer potrubia.

Napríklad, ak je vnútorný priemer potrubia 200 mm, odporúčaná dĺžka rovného potrubia by bola približne2 000 mm proti prúdu a 1 000 mm po prúde.

Ale prečo ultrazvukový prietokomer potrebuje taký rovný úsek potrubia?

1. Čo sa stane s prietokom po namontovaní potrubia?

Za ideálnych podmienok si kvapalina prúdiaca dostatočne dlhým rovným potrubím vytvára relatívne stabilný rýchlostný profil.

Podmienky prúdenia sa však môžu výrazne zmeniť po prechode cez komponenty, ako sú:

• Lakte
• Ventily
• Tričká
• Reduktory
• Expandéry
• Čerpadlá

Tieto komponenty môžu vytvoriť:

• Turbulencia
• Vírivý tok
• Sekundárny tok
• Asymetrické rozloženie rýchlosti
• Lokálne zmeny rýchlosti prúdenia

Ak je ultrazvukový prietokomer nainštalovaný príliš blízko týchto rušení, profil rýchlosti nemusí mať dostatočnú vzdialenosť na stabilizáciu.

To môže ovplyvniť presnosť a stabilitu merania prietoku.

2. Prečo je priame potrubie proti prúdu dôležitejšie?

Ten/Tá/Topriamy úsek potrubia proti prúduje obzvlášť dôležité, pretože poruchy generované pred bodom merania priamo ovplyvňujú profil rýchlosti vstupujúci do meranej sekcie.

Napríklad:

Koleno → Turbulencia → Vírivý tok → Nerovnomerný rýchlostný profil → Ultrazvukový prietokomer

Ak je prietokomer nainštalovaný bezprostredne za kolenom, prevodníky môžu merať veľmi skreslený profil prúdenia.

Poskytovanie približne10D priameho potrubia proti prúduposkytuje toku väčšiu vzdialenosť na rozvoj do stabilnejšieho stavu pred dosiahnutím bodu merania.

3. Prečo je 5D potrebný v následnom spracovateľskom procese?

Dôležitá je aj priama časť potrubia po prúde, hoci jej vplyv je vo všeobecnosti menej významný ako vplyv časti proti prúdu.

Odporúčané5D priame potrubie po prúdepomáha zabezpečiť, aby meracia časť nebola bezprostredne ovplyvnená poruchami prúdenia po prúde.

Taktiež poskytuje dostatočný priestor na to, aby sa tok mohol ďalej rozvíjať aj po prechode cez merací bod.

Typické usporiadanie inštalácie možno preto znázorniť takto:

Proti prúdu: ≥10D → Ultrazvukový prietokomer → ≥5D: Po prúde

4. Ako ovplyvňuje skreslený profil prúdenia presnosť merania?

Ultrazvukový prietokomer musí v konečnom dôsledku určiť priemernú rýchlosť prúdenia kvapaliny cez potrubie.

Rýchlosť však nie je rovnaká v každom bode potrubia.

Za stabilných podmienok je rozloženie rýchlosti relatívne predvídateľné.

Po kolene alebo ventile sa rýchlostný profil môže stať asymetrickým:

Stabilný prietok

→ Relatívne rovnomerné rozloženie rýchlosti

Narušený tok

→ Nerovnomerné rozloženie rýchlosti + turbulencia + vír

Ak sa meracia časť nachádza príliš blízko k rušeniu, ultrazvukové meranie už nemusí presne zobrazovať priemernú rýchlosť prúdenia.

To môže mať za následok:

• Odchýlka merania
• Nestabilné hodnoty
• Slabá opakovateľnosť
• Zvýšená neistota merania

5. Prečo sú lakte bežným problémom?

Jediné koleno môže zmeniť smer kvapaliny a vytvoriť nerovnomerný rýchlostný profil.

Situácia sa môže skomplikovať, ak existujú:

• Dva lakte blízko seba
• Dvojité lakte v rôznych rovinách
• Koleno nasledované ventilom
• Koleno nasledované redukciou
• Koleno blízko čerpadla

Tieto konfigurácie môžu spôsobiť silnejšiu turbulenciu a vírenie.

Preto by mal byť ultrazvukový prietokomer vždy, keď je to možné, inštalovaný v úseku potrubia s dostatočnou rovnou dĺžkou.

6. Čerpadlá a regulačné ventily si vyžadujú osobitnú pozornosť

Čerpadlá a čiastočne otvorené regulačné ventily môžu spôsobiť obzvlášť silné poruchy prietoku.

Napríklad:

Čerpadlo → Prietokomer

môže vystaviť meraciu časť:

• Silná turbulencia
• Vírivý tok
• Nerovnomerné rozloženie rýchlosti
• Kolísanie tlaku

Podobne:

Čiastočne otvorený ventil → Prietokomer

môže vytvoriť silne narušený prietok za ventilom.

V týchto situáciách je obzvlášť dôležité udržiavať dostatočnú dĺžku priameho potrubia pred prúdom.

7. Čo sa stane, ak nie je dostatok rovného potrubia?

V reálnych priemyselných inštaláciách nie je vždy možné dosiahnuť ideálny 10D pred prúdom a 5D za prúdom.

Ak je dostupné rovné potrubie príliš krátke, prietokomer môže zaznamenať:

• Zvýšená chyba merania
• Nestabilné hodnoty
• Slabá opakovateľnosť
• Zvýšená citlivosť na podmienky inštalácie

Dôležité je, že silný ultrazvukový signálnienevyhnutne znamená, že meranie prietoku je presné.

Prietokomer môže prijímať silný ultrazvukový signál, zatiaľ čo skutočný profil rýchlosti je stále veľmi skreslený.

Preto:

Dobrá sila signálu a dobrá presnosť merania prietoku spolu súvisia, ale nie sú to isté.

8. Ako by sa mala zvoliť montážna poloha?

Pri výbere miesta inštalácie sa snažte zabezpečiť:

Proti prúdu

Najmenej 10D rovnej rúry

Po prúde

Aspoň 5D rovnej rúry

Okrem toho sa vyhnite inštalácii prietokomera:

• Bezprostredne za čerpadlom
• Bezprostredne za regulačným ventilom
• Ihneď po zložitej montáži potrubia
• Na miestach so silnými vibráciami potrubia
• Na miestach, kde sa môže hromadiť vzduch
• Na čiastočne vyplnených úsekoch potrubia

Potrubie by malo tiež zostaťúplne naplnený tekutinoupočas bežnej prevádzky.

9. Čo znamená „D“?

V10D/5Dnávod na inštaláciu,D označuje vnútorný priemer potrubia.

Napríklad:

Preto pri výbere miesta inštalácie by sa pred inštaláciou ultrazvukového prietokomeru mala zvážiť dostupná dĺžka priameho potrubia.

10. Prečo je rovná dĺžka potrubia dôležitá pre ultrazvukové prietokomery s upínacím systémom?

Jednou z hlavných výhod upínacieho ultrazvukového prietokomera je, že prevodníky je možné inštalovať externe bez rezania alebo úpravy potrubia.

Vďaka tomu je relatívne jednoduché vybrať iné vhodné miesto merania, ak pôvodné miesto nemá dostatočne rovné potrubie.

Napríklad namiesto inštalácie prevodníkov bezprostredne za kolenom ich môže inžinier presunúť ďalej po prúde, aby získal dlhší rovný úsek potrubia.

Toto je jedna z praktických výhod merania prietoku ultrazvukovým prístrojom s prítlačnými svorkami pre existujúce priemyselné potrubia.

Účelom priamych potrubí je poskytnúť ultrazvukovému prietokomerustabilný a reprezentatívny profil prúdeniav bode merania.

Kolená, ventily, čerpadlá, T-kusy, redukcie a iné armatúry môžu narušiť prietok a vytvoriť turbulencie, vírenie a nerovnomerné rozloženie rýchlosti. Ak je ultrazvukový prietokomer nainštalovaný príliš blízko týchto rušení, môže to ovplyvniť presnosť a stabilitu merania.

Ako všeobecný návod na inštaláciu:

Priame potrubie proti prúdu ≥ 10D
Rovné potrubie po prúde ≥ 5D

kdeD je vnútorný priemer potrubia.

Dodržiavanie odporúčaných požiadaviek na rovné potrubie spolu so správnou inštaláciou prevodníka a úplne vyplneným potrubím môže výrazne zlepšiť spoľahlivosť a opakovateľnosť ultrazvukového merania prietoku.