Разработка неинвазивного расходомера воды

Неинвазивный расходомер воды использует ультразвуковую технологию измерения расхода; Преобразователи расходомера часто являются зажимными типами, не нарушая водопроводные трубы, мы часто видим портативный ультразвуковой расходомер, портативный ультразвуковой расходомер или настенные расходомеры воды с неинвазивным датчиком расхода для измерения расхода воды.

Технология ультразвуковых расходомеров появилась на рынке с 1970 года. Вначале она в основном основывалась на доплеровском расходомере. Однако на раннем этапе технология неинвазивного расходомера воды применялась во многих неподходящих приложениях, что приводило к плохим результатам измерений. Спустя годы было предложено несколько более успешных приложений, и пользователи постепенно получили признание ультразвукового измерения расхода воды с помощью неинвазивной технологии. В то же время возможности электронного блока обработки ультразвуковых расходомеров были улучшены за последние несколько десятилетий с повышением технического уровня электронной промышленности. Благодаря постоянному развитию эти усовершенствования не только расширяют область применения доплеровских расходомеров, но также позволяют применять ультразвуковые расходомеры с временным прохождением для различных приложений и могут достигать более высокой точности, что делает технологию неинвазивных ультразвуковых расходомеров более используемой.

С 1990 года многие нефтегазовые компании и станции калибровки расхода накопили большой объем практических данных, таким образом завершив первый исследовательский отчет по измерению природного газа ультразвуковыми расходомерами в 1996 году, который является важной частью отчета AGA 9 1998 года. . С тех пор ультразвуковые расходомеры получили широкое развитие в области учета природного газа. В 2005 году, также на основе большого количества практических данных, был официально обнародован стандарт API 5.8 для измерения жидких углеводородов с помощью жидкостного ультразвукового расходомера, который эффективно способствовал применению жидкостных ультразвуковых расходомеров в нефти и ее продуктах.
В настоящее время количество ультразвуковых расходомеров применяется во всем мире со скоростью более 10% в год. Китай является самой быстрорастущей страной, а нефтегазовая промышленность является крупнейшей отраслью применения.

Принцип неинвазивного расходомера воды

Сегодня на рынке представлены две распространенные технологии ультразвуковых расходомеров: расходомер времени прохождения и доплеровский расходомер. Хотя неинтрузивные расходомеры с методом времени прохождения были изобретены позже, они широко используются и могут обеспечить более высокую точность измерения воды. Хотя применение доплеровской технологии имеет много ограничений, она также имеет уникальное применение для измерения сточных или грязных вод.

Расходомер времени прохождения с неинвазивным датчиком расхода воды

Метод расходомера времени прохождения относится к методу определения скорости воды в трубопроводе путем измерения времени между двумя преобразователями, когда ультразвуковой импульс течет вперед и назад. Каждый преобразователь действует как передатчик, а затем как приемник. Расходомеры времени в пути в основном предназначены для чистой воды, водопроводной воды, грунтовых вод, воды для пожаротушения и т. Д., Не подходят для грязной воды, сточных вод или сточных вод.
При условии, что вода заполняет трубу и находится в неподвижном состоянии, время прохождения ультразвукового импульса к датчику и от датчика теоретически одинаково. Потому что в статической жидкости скорость распространения ультразвука в разные стороны постоянна. Если вода течет по трубе, ультразвуковые импульсы распространяются быстрее вниз по течению, чем вверх по течению, и разница во времени между ними пропорциональна скорости воды в трубе. Для измерения расхода воды можно использовать как одноканальные, так и многоканальные ультразвуковые расходомеры, но многоканальные ультразвуковые расходомеры измеряют более точно, поскольку они получают информацию о расходе из разных мест профиля воды, что, таким образом, ближе к фактической ситуации с расходом. Скорость потока рассчитывается из времени прохождения фиксированного расстояния и не зависит от таких факторов, как температура воды, давление и состав жидкости.
Ультразвуковые расходомеры воды имеют очень высокую точность в очень широком диапазоне расхода без потери давления в трубопроводе. Поскольку нет движущихся частей, ультразвуковые расходомеры имеют очень стабильную работу, как и неинтрузивные расходомеры. В целом, неинвазивные расходомеры воды имеют следующие основные преимущества по сравнению с другими типами расходомеров: расходомеры без движущихся частей, бесконтактные расходомеры. , отсутствие потери давления; широкий динамический диапазон; двунаправленный учет; нет необходимости Периодическое техническое обслуживание; несложные сантехнические работы, необходимые для монтажа; стабильная и долгая жизнь.

Зажим на ультразвуковой расходомер воды

Ультразвуковые расходомеры доплеровского метода и временного метода имеют накладной монтаж; это может быть зажим на расходомеры воды. Неинвазивные расходомеры не проникают в стенку трубы, и их датчики не контактируют с водой. Этот неинтрузивный расходомер имеет преимущества при измерении агрессивных жидкостей, но его точность низка и не может соответствовать требованиям высокой точности. Накладной расходомер должен строго соответствовать следующим требованиям: материал измеряемой трубы должен быть пригоден для передачи звуковых волн; монтажная поверхность должна быть чистой и чистой; зонд должен быть акустически связан с внешней стороной трубы (обычно используется смазка или эпоксидная смола); внутренняя стенка измеряемой трубы не должна содержать веществ, способных поглощать звуковые волны. Например, производители расходомеров предлагают различные способы установки зажима на расходомеры для позиционирования зонда. Некоторые производители прикрепляют датчик в сборе к внешней стенке трубопровода с помощью выравнивающей планки, ремня, звеньев цепи или поверхностного монтажа, чтобы установить весь модуль на трубу. Скорость звука, с которой распространяется звуковая волна, определяется материалом, через который она проходит, и результирующий угол преломления сильно варьируется. Поскольку и труба, и вода могут создавать углы преломления, очень сложно точно расположить датчик. Кроме того, позиционирование зонда, которое работает для одной жидкости, не будет работать для других жидкостей из-за изменения угла преломления.
Когда точное позиционирование зонда завершено, зонд должен быть акустически соединен с внешней стенкой трубы смазкой или эпоксидной смолой. Шероховатые поверхности сопряжения могут привести к отсоединению датчика от стенки трубы, что повлияет на передачу и прием импульсов между датчиками. При коммерческом учете накладные ультразвуковые расходомеры не обладают требуемой точностью и стабильностью.

Технические характеристики неинвазивного расходомера воды

• Неинвазивный расходомер воды может быть настенным инвазивным расходомером воды, портативным расходомером воды или портативным расходомером воды;
• Прямой и обратный поток воды могут быть измерены и записаны в данных с помощью неинтрузивных расходомеров.
• Для неинвазивных датчиков расходомера доступны различные протоколы связи, такие как 4-20 мА, импульсный, релейный, RS485, Modbus. Расходомер может передавать данные на ПК или в облако через протокол для реализации Интернета вещей. Протокол связи подходит для различных условий окружающей среды.
• Преобразователь расхода имеет встроенный регистратор данных для сохранения данных измерений воды, которые можно экспортировать в компьютер. Данные инспекционного конвейера можно экспортировать в инспекцию технического обслуживания. Данные включают в себя время, расход воды, общий расход воды, прямой и обратный поток воды, а также можно установить интервал времени измерения, который подходит для работы по проверке трубопровода, работы монитора расхода воды.
• Различные способы установки неинвазивного ультразвукового датчика потока, такие как звено цепи, выравнивающая направляющая или ремешок. Бесконтактные расходомеры с нулевой потерей давления.
• Неинвазивные расходомеры воды оснащены датчиками с зажимом, чтобы не повредить водопровод и не привести к утечке воды из трубопровода.
• Размер водопровода от DN32 до DN2000, нормальный размер запроса составляет 1 дюйм, неинвазивный расходомер воды, 2”, 3”, 4 дюйма, ультразвуковой датчик потока DN100,6, 8 дюймов, 10 дюймов, 12 дюймов или DN300, зажим на расходомере.
• Диапазон скорости воды: ±0,01 м/с~±12,0 м/с