Egy ultrahangos vízmérőhöz egyenes csővezetésre van szükség? Telepítési tények

Egy ultrahangos vízmérőhöz egyenes csőre van szükség?

Igen. A legtöbb ultrahangos vízmérőhöz egyenes csöveket kell vezetni az áramlás irányába és lefelé, hogy a címkén feltüntetett pontosságot biztosítsák. Amikor egy egyutas ultrahangos mérőműszert tesztelünk gyártóüzemünkben, a kalibrálópadon pontosan ezért vannak hosszú egyenes szakaszok. Ha ugyanazt a mérőt túl közel szerelik fel egy szivattyúhoz vagy egy részben zárt szelephez, a leolvasott érték több százalékkal eltolódhat, még akkor is, ha maga a mérő nem változott.

Egy tipikus tranzitidős ultrahangos vízmérő esetében az elfogadott beépítési szabály legalább 10 csőátmérőjű egyenes cső a mérő előtt és legalább 5 csőátmérő után. Az upstream távolságot a legközelebbi áramlást zavaró szerelvénytől, például egy 90 fokos könyöktől, pólótól, szivattyútól vagy szeleptől mérik a mérő bemenetéig. A lefelé irányuló távolságot a mérő kimenetétől a következő szerelvényig mérik.

Ezeket a követelményeket a csőátmérőben fejezik ki, mivel a fizikai távolság a mérő méretéhez igazodik. Egy DN20 mérőhöz ezért körülbelül 200 mm egyenes csőre van szükség az áramlás irányában és 100 mm-es lefelé. Egy DN50-es mérőhöz körülbelül 500 mm-re van szükség a folyásiránnyal szemben és 250 mm-re lefelé. Egy DN200-as ömlesztett mérőhöz körülbelül 2 m-re van szükség a folyásiránnyal szemben és 1 méterrel lefelé.

Hogyan működnek az ultrahangos vízmérők, és miért számít az egyenes cső?

Az ultrahangos vízmérő az áramlást úgy méri, hogy magas frekvenciájú hangimpulzusokat küld a vízen keresztül. Általában két jelátalakító van felszerelve ugyanarra az áramlási csőre. Az egyik jelátalakító impulzust küld lefelé, a másik pedig felfelé. Mivel a víz mozog, a lefelé irányuló impulzus valamivel gyorsabban halad, mint a felfelé irányuló impulzus. A mérő méri az időkülönbséget, és az akusztikus út mentén átlagos áramlási sebességgé alakítja át.

Ez a mérési módszer gyors, nem tartalmaz mozgó alkatrészeket, és nagyon alacsony áramlási sebességeket is képes kimutatni, de a csőben előre látható sebességprofiltól függ. Egy hosszú egyenes csőben a vízáramlás teljesen kifejlődik, ami azt jelenti, hogy a sebességeloszlás stabil és szimmetrikus. A leggyorsabb víz a központban van, a lassabb pedig a csőfal közelében. Az egyutas ultrahangos mérő ennek a profilnak az egyik húrját használja, és feltételezi, hogy a profil többi része ugyanazt a mintát követi.

Miért változtatja meg az áramlási profil alakja az olvasást?

Ha a csőszerelvények megzavarják a víz áramlását, a profil megcsavarodik vagy aszimmetrikussá válik. Az örvény 20 vagy több csőátmérőig maradhat a csőben. Ha az ultrahangos út a profil gyorsabb oldaláról vesz mintát, a mérő túlregisztrál. Ha a lassabb oldalról vesz mintát, a mérő alulregisztrál.

Ez nem mechanikai hiba. A mérő elektronikája még mindig méri a tényleges átfutási idő különbséget az útvonalon. A probléma az, hogy az útsebesség már nem jelenti az átlagos sebességet a teljes keresztmetszetben. Az egyenes csővezetékek ezért nem választhatóak; a berendezés hidraulikus kialakításának részét képezik.

Javasolt egyenes csőhosszak ultrahangos vízmérők felszereléséhez

A különböző felfelé irányuló szerelvények különböző szintű áramlási zavarokat okoznak. Egyetlen könyök enyhe aszimmetriát hoz létre. A részben nyitott tolózár nagy sebességű sugarat és erős turbulenciát hoz létre. Két különböző síkban lévő könyök örvényt hoz létre, amely sokkal tovább tart. Az alábbi táblázat gyakorlati kiindulási értékeket ad egy egyutas ultrahangos vízmérőhöz.

Ezek az értékek egy azonos névleges átmérőjű csőbe szerelt teljes furatú ultrahangos mérőműszert feltételeznek. Ha a cső régi, lerakódott vagy részben eltömődött, az egyenes cső követelménye hosszabb lehet. Ha a mérőnek több akusztikus útvonala vagy belső áramlásszabályozója van, akkor a követelmény rövidebb is lehet, de ezt a műszaki adatlapból mindig meg kell erősíteni, nem pedig feltételezni.

Mi történik, ha az egyenes csőjárat túl rövid?

Az elégtelen egyenes cső három különálló problémát okoz az ultrahangos vízmérő felszerelésében: regisztrációs hiba, jel instabilitása és inkonzisztens alacsony áramlási teljesítmény.

Egy helyszíni eset a támogatási történetünkből mutatja, hogy ez mennyire fontos. Egy európai forgalmazó egy DN80-as ultrahangos vízmérőt szerelt fel csak 3D-ben a pillangószelep után. Az első hónapban a közszolgáltató azt látta, hogy az éjszakai áramlások gyanúsan magasak. Egy hordozható teszt kimutatta, hogy a mérő körülbelül 6%-kal magasabb a ténylegesnél. A mérőt áthelyezték egy olyan helyre, ahol 12D egyenes csővezeték van, és az eltolás 1% alá csökkent. A mérőben egyetlen alkatrész sem változott; az egyetlen különbség a hidraulikus profil volt.

Az áramlási zavarok gyakori forrásai

Amikor ultrahangos vízmérő felszerelést tervez, segít végigjárni a csővezetéket, és minden lehetséges zavarforrást azonosítani a mérő pozíciójának kiválasztása előtt.

• Könyökök és hajlítások: Egyetlen könyök a cső egyik oldala felé tolja az áramlást, és másodlagos keringési mintát hoz létre.
• Két síkon kívüli könyök: Ezek erős örvénylő áramlást eredményeznek, amely messze lefelé haladhat, és nehéz eltávolítani egy rövid, egyenes szakaszon.
• Részben zárt szelepek: A szeleptárcsa vagy kapu keskeny sugarat és alacsony nyomású recirkulációs zónát hoz létre mögötte.
• Szivattyúk: A szivattyú nyomófejének erősen turbulens, forgási sebességprofilja van, különösen, ha egy kanyar közelében telepítik.
• Szűkítők és bővítők: A keresztmetszet hirtelen változása egyenetlenül gyorsítja vagy lassítja az áramlást.
• Pól- és zsákutcák: Ezek áramlási szétválasztást hoznak létre, különösen akkor, ha az ág nincs aktív használatban.
• Légzsákok és beszorult levegő: Még megfelelő egyenes cső esetén is a levegő felhalmozódása blokkolhatja az ultrahang jelet, vagy időszakos leolvasásokat eredményezhet.

A legjobb megközelítés az, ha a mérőt a leginkább zavaró illesztés elé, nem utána helyezzük. Például, ha egy rendszer szűrővel és szivattyúval rendelkezik, az ultrahangos vízmérőt a szűrő bemeneti oldalára szerelje fel, egyenes csővel előtte, ne közvetlenül a szivattyú leeresztése után.

Egyes ultrahangos mérőeszközök működhetnek rövidebb egyenes csőjáratokkal?

Vannak ultrahangos vízmérő-konstrukciók, amelyek jobban tolerálják a zavart áramlást, mint mások. Ennek fő oka az akusztikus utak száma és elrendezése.

Többutas ultrahangos mérők

A többutas ultrahangos mérőműszer hangimpulzusokat küld több akkord mentén, a csövön belül különböző magasságokban. A mérő elektronikája ezeket a sebességméréseket pontosabb keresztmetszeti átlaggá egyesíti. Ez csökkenti az aszimmetrikus profil okozta hibát, de nem szünteti meg teljesen az egyenes cső szükségességét. A többutas mérő működik 5D upstream és 2D downstream mérővel, ahol egy egyutas mérőhöz 10D és 5D kellene.

Mérők belső áramlásszabályozóval

Egyes áramlási csövek megmunkált belső geometriával rendelkeznek, amely kiegyenesíti az áramlást az akusztikus út előtt. Ezek a mérők lényegesen rövidebb külső egyenes csővel szerelhetők fel. A belső kondicionáló azonban növelheti a nyomásveszteséget, és ha törmelék halmozódik fel, befolyásolhatja a víz minősége.

A szorítós ultrahangos mérőkészülékek nem automatikusan megbocsátóbbak

A rögzíthető ultrahangos áramlásmérők a csőfalon keresztül mérnek, és gyakran használják ideiglenes ellenőrzésre. Nem rendelkeznek a megmunkált áramlási cső előnyével. Érzékenyek a csőfal állapotára, a jelátalakító beállítására és a sebességprofilra. A szorítós mérőnek ugyanannyi figyelmet kell fordítania az egyenes csőre, mint a beépített mérőre, néha többet.

Ha a csőelrendezés rendkívül kompakt, és egyetlen ultrahangos mérő sem felel meg az egyenes futási követelményeknek, az elektromágneses vízmérő praktikus alternatíva. Mivel az elektromágneses mérőeszközök az áramlást a mágneses mezőn áthaladó vezetőképes víz által generált feszültség alapján mérik, kevésbé függenek a tökéletesen szimmetrikus sebességprofiltól. Emiatt gyakran ajánljuk az elektromágneses mérőket szűk gépészeti helyiségek és szivattyúállomások utólagos felszereléséhez.

KM08-01 远程电磁不锈钢智能水表 适合在直管段不足的紧凑机房和泵站中替代超声波水表，可在有限空间内完成改造并配合远程监控. Termék megtekintése →

Gyakorlati szerelési útmutató ultrahangos vízmérőkhöz

Az egyenes cső a legfontosabb telepítési feltétel, de nem az egyetlen. Minden általunk gyártott ultrahangos vízmérőhöz a következő telepítési sorrendet ajánljuk.

1. Ellenőrizze, hogy a cső teljesen tele van-e vízzel. Az ultrahangos mérő nem képes úgy mérni a levegőt, mintha víz lenne. Ne szerelje a mérőt a cső legmagasabb pontjára, ahol a levegő összegyűlhet.
2. A cső elvágása előtt mérje meg az egyenes csőtávolságot. Számolja meg a csőátmérőket a legközelebbi felfelé irányuló szerelvénytől a javasolt mérőhelyig, és ellenőrizze, hogy megfelel-e az adatlap követelményeinek.
3. Tartsa a mérő furatát egy vonalban a csőfurattal. A tömítések, karimák és csatlakozóelemek nem nyúlhatnak ki az áramlási útvonalba.
4. Támassza meg a csövet a mérő mindkét oldalán. A vibráció és a mechanikai igénybevétel eltolhatja a mérőtestet és megváltoztathatja a jelátalakító beállítását.
5. Ha lehetséges, szereljen fel próbapólót vagy bypass-t. Ez megkönnyíti a mérőállás ellenőrzését egy hordozható eszközzel a vízellátás leállítása nélkül.
6. A beszerelés után lassan nyissa ki az elülső szelepet. A hirtelen túlfeszültség levegőt vagy törmeléket juttathat az akusztikus útba, és téves leolvasást okozhat az üzembe helyezés során.

Függőleges csőszerelés elfogadható, ha az áramlás iránya felfelé van. A felfelé irányuló áramlás tele tartja a csövet, és lehetővé teszi, hogy a gázok felfelé haladjanak, ahelyett, hogy a mérőben helyezkednének el. A lefelé irányuló függőleges áramlás kockázatos, mert előfordulhat, hogy a cső nem marad tele alacsony áramlási sebesség mellett.

Nagy átmérőjű ultrahangos vízmérők: helyszíni tapasztalat

A nagy átmérőjű, DN50-től DN200-ig terjedő ultrahangos vízmérőket az elosztóhálózatokban, öntözőhálózatokban és ipari almérésekben használják. Ezek a helyek gyakran tartalmaznak szivattyúkat, szabályozószelepeket, szűrőket és összetett elosztóelrendezéseket. Az egyutas ultrahangos mérő felszerelése ilyen körülmények között nehézkes lehet, mivel a 10D követelmény a DN150-es vezetéken 1,5 m tiszta csővezetéket jelent a mérő előtt.

A gyakorlatban nagy átmérőjű ultrahangos mérőket tervezünk többutas jelátalakító elrendezéssel, megmunkált furattal. Ez elősegíti a maradék áramlási aszimmetria átlagolását, és csökkenti az egyenes cső szükségességét az egyszerű egyutas kialakításhoz képest. Ennek ellenére a műszaki rajzunk minden modellhez megadja a minimális upstream és downstream távolságokat. Soha nem javasoljuk az összes egyenes cső eltávolítását, kivéve, ha a mérő kifejezetten alacsony egyenes lefolyású jóváhagyással van ellátva, vagy ha beépített áramlásszabályozóval rendelkezik.

A víziközművek és üzemmérnökök számára minél nagyobb a mérő, annál fontosabb, hogy az építőipari munkák befejezése előtt megszerezzék a szerelési rajzot. A betonkamrák és a csőtartók megépítése után egy DN200-as mérőt nagyon költséges levágni és áthelyezni. A csőelrendezés gyors áttekintése a tervezési szakaszban megelőzheti a krónikus pontossági problémát, amely évekig rejtve marad.

KM07-03 大口径超声波远程水表 适用于DN50至DN200等大规格工业计量，安装前需仔细核对图纸，以确保直管段满足精度要求. Termék megtekintése →

Hogyan ellenőrizheti, hogy az egyenes cső elegendő-e

Egy egyszerű szemrevételezés gyakran elegendő a rossz telepítés elutasításához. Menjen a mérő felső oldalához, és keresse meg a legközelebbi szerelvényt. Mérje meg a távolságot a szerelvény és a mérő bemeneti felülete között. Ossza el a távolságot a névleges csőátmérővel. Ha az eredmény kisebb, mint a szükséges számú csőátmérő, az egyenes futás nem elegendő.

Gyakorlati helyszíni ellenőrzést is végezhet vödörrel vagy kalibrált tartállyal. Futtassa a vizet stabil közegárammal egy mért ideig, és hasonlítsa össze az összegyűjtött térfogatot a mérő teljes mennyiségével. Ismételje meg a vizsgálatot alacsony és nagy áramlásnál. Ha a hiba az áramlási sebességgel változik, az oka gyakran a sebességprofil zavara, nem pedig a mérő kalibrálási problémája.

A pontosabb ellenőrzés érdekében hasonlítsa össze az ultrahangos mérőállást egy másik áramlásmérővel, amelyet olyan helyre szereltek fel, amely kielégíti az egyenes cső követelményét. Ez gyakori, ha egy hordozható, rögzíthető ultrahangos mérőt használnak referenciaként. Még mindig szüksége van egy saját egyenes csőre, ezért a legjobb referenciapont gyakran a főmérőtől jóval lefelé vagy felfelé lévő csőszakasz, ahol nincsenek könyökök és szelepek.

Mérnöki csapatunk a szerelési rajzokat is átvizsgálja a szállítás előtt. Ha bizonytalan a kompakt csőelrendezéssel kapcsolatban, küldjön egy egyszerű vázlatot a csövek átmérőjével, illesztési helyzetével és áramlási irányával. Megmondjuk, hogy a javasolt hely elfogadható-e, és ha nem, alternatív mérőtípust javasolunk. További részletekért tekintse át gyakorlati telepítési megjegyzéseinket is: Az ultrahangos vízmérők felszerelésére vonatkozó óvintézkedések .

Gyakran ismételt kérdések az egyenes csőjáratokról és az ultrahangos mérésről

Felszerelhetek ultrahangos vízórát közvetlenül a 90 fokos könyökölés után?

A legtöbb esetben nem. Egyetlen 90 fokos könyök erősen aszimmetrikus sebességprofilt hoz létre, amely sok csőátmérőig tart. Az ajánlott minimum általában 10D felfelé, és a magasabb érték biztonságosabb, ha a könyök közel van egy szivattyúhoz vagy szelephez. Közvetlenül a könyök után történő beszerelés továbbra is használható értékeket produkálhat, de a hiba meghaladhatja a mérőműszer specifikációját.

Valóban szükség van a folyásirányban egyenes csőre?

Igen, bár a lefelé irányuló távolság rövidebb, mint az upstream távolság. Az alsó cső szabályozott nyomást és sebességet biztosít a mérő kimeneténél. Megakadályozza azt is, hogy az alsó szerelvény alacsony nyomású zónát hozzon létre, amely megzavarhatja a mérőtesten belüli áramlást. A szabványos minimum általában 5D.

Egy nagyobb ultrahangos vízmérőhöz több fizikai egyenes cső kell?

Igen. Az egyenes csőigényt csőátmérőben fejezzük ki, ami azt jelenti, hogy a tényleges fizikai távolság a méter méretével nő. Egy 10D követelményű DN20 mérőhöz 200 mm egyenes csőre van szükség, míg egy DN200 mérőhöz 2 m. Ez az oka annak, hogy a nagy átmérőjű telepítések több tervezési helyet igényelnek.

Az áramlási egyengető helyettesítheti az egyenes csövet?

Az áramlási egyengető csökkentheti az örvénylést, de nem tökéletes helyettesítő. A mérő előtt ajánlott távolságra, utána pedig tiszta csőszakaszra kell felszerelni. Az áramlási egyengetők idővel a törmeléket és a vízkőzetet is összegyűjtik, ami megváltoztatja a teljesítményüket. Előnyben részesítjük a valódi egyenes csővezetést, amikor az elrendezés ezt lehetővé teszi.

Minden ultrahangos vízmérőnek ugyanaz az egyenes csőigénye?

Nem. Az egyutas mérők érzékenyebbek az áramlási profil zavaraira. A többutas mérők általában stabilabbak. Néhány kompakt lakossági mérőt belső áramlásszabályozóval terveztek, hogy csökkentsék a külső csővezetékekre vonatkozó követelményeket. Általános szabály alkalmazása helyett mindig ellenőrizze a mérő adatlapjának telepítési szakaszát.

Mi a teendő, ha a csőgödör túl rövid a 10D-hez?

Először ellenőrizze, hogy a mérőmodellnek rövidebb egyenes csőigénye van-e a többutas mérés vagy belső kondicionálás miatt. Ha a hely még mindig túl szűk, fontolja meg az elektromágneses vízmérő használatát, vagy módosítsa a csőelrendezést, hogy a mérőt jobb helyre helyezze. Ha tartósan elfogad egy alulméretezett egyenes lefutást, a mérő adatai megbízhatatlanok lesznek.

Számít az egyenes cső nulla áramlásnál?

Nulla áramlásnál nincs mérendő sebesség, így az egyenes csőigény elsősorban az alacsony áramlás érzékelését és az adagolási pontosságot befolyásolja a kezdő áramlási sebesség felett. Zavart áramlási profil esetén az alacsony áramlási értékek gyakran instabilok, ami elrejtheti a szivárgásokat, és megnehezítheti az éjszakai áramlás elemzését.