Απαίτηση ευθύγραμμου σωλήνα για υπερηχητικό ροόμετρο με σφιγκτήρα

Η απαίτηση για ευθύγραμμο σωλήνα για υπερηχητικό ροόμετρο με σφιγκτήρα είναι αυστηρή και οι ακόλουθες είναι λεπτομερείς οδηγίες:
Θεωρητική βάση
Το υπερηχητικό ροόμετρο έχει ως στόχο να υπολογίζει τον ρυθμό ροής του ρευστού μετρώντας τον χρόνο διάδοσης του υπερηχητικού κύματος στο ρευστό και στη συνέχεια να λαμβάνει τον ρυθμό ροής. Ένα σταθερό και ομοιόμορφο μοτίβο ροής είναι απαραίτητο για την ακριβή μέτρηση του χρόνου διάδοσης των υπερηχητικών κυμάτων. Εάν το μήκος του ευθύγραμμου τμήματος του σωλήνα δεν είναι επαρκές, το μοτίβο ροής του ρευστού θα γίνει χαοτικό αφού περάσει από τον αγκώνα, τη βαλβίδα και άλλα εξαρτήματα σωληνώσεων, όπως οι δίνες και η ανομοιόμορφη κατανομή της ταχύτητας ροής, γεγονός που θα αλλάξει τη διαδρομή διάδοσης και τον χρόνο του υπερηχητικού κύματος, με αποτέλεσμα την αύξηση του σφάλματος μέτρησης.
Ειδικές απαιτήσεις
Ανοδικό ευθύγραμμο τμήμα σωλήνα
Γενικά: υπό ιδανικές συνθήκες εγκατάστασης, δηλαδή όταν δεν υπάρχουν ή υπάρχουν μόνο λίγα εξαρτήματα σωληνώσεων στο σύστημα σωληνώσεων ανάντη που θα επηρεάσουν το μοτίβο ροής, ο εξωτερικός υπερηχητικός μετρητής ροής με σφιγκτήρα απαιτεί το μήκος του ευθύγραμμου τμήματος σωλήνα ανάντη να μην είναι μικρότερο από 10 φορές τη διάμετρο του σωλήνα. Για παράδειγμα, για έναν σωλήνα με διάμετρο 200 mm, το μήκος του ευθύγραμμου τμήματος σωλήνα ανάντη δεν πρέπει να είναι μικρότερο από 2000 mm. Αυτό επιτρέπει στο ρευστό να έχει αρκετή απόσταση πριν εισέλθει στην περιοχή μέτρησης για να σταθεροποιήσει την κατάσταση ροής, έτσι ώστε η κατανομή της ταχύτητας ροής να τείνει να είναι ομοιόμορφη και να παρέχει καλές συνθήκες πεδίου ροής για ακριβή μέτρηση.
Όταν υπάρχει παρεμβολή εξαρτημάτων σωληνώσεων: εάν υπάρχουν γωνίες, ταφ, βαλβίδες, σωλήνες μείωσης και άλλα εξαρτήματα σωληνώσεων που προκαλούν διαταραχή ροής στην ανάντη ροή, προκειμένου να εξαλειφθεί η επίδραση αυτών των εξαρτημάτων σωληνώσεων στην κατάσταση ροής, το μήκος του ανάντη ευθύγραμμου τμήματος σωλήνα πρέπει να αυξηθεί περαιτέρω. Υπό κανονικές συνθήκες, το μήκος του ευθύγραμμου τμήματος σωλήνα πρέπει να αυξηθεί σε 15 ή και 20 φορές τη διάμετρο του σωλήνα. Για παράδειγμα, όταν η διάμετρος του σωλήνα είναι 300 mm και υπάρχουν γωνίες ανάντη, το μήκος του ανάντη ευθύγραμμου τμήματος σωλήνα μπορεί να χρειαστεί να φτάσει τα 4500 mm-6000 mm. Αυτό συμβαίνει επειδή αυτά τα εξαρτήματα σωληνώσεων θα προκαλέσουν το υγρό να παράγει δίνη, μετατόπιση και άλλα φαινόμενα ακανόνιστης ροής, μόνο μέσω ενός αρκετά μεγάλου ευθύγραμμου τμήματος σωλήνα, έτσι ώστε το υγρό να έχει αναπτυχθεί και ρυθμιστεί πλήρως, προκειμένου να επιστρέψει σε μια σταθερή και ομοιόμορφη κατάσταση ροής για να πληροί τις απαιτήσεις ακρίβειας μέτρησης.
Κατάντη ευθύγραμμο τμήμα σωλήνα: Γενικά, το μήκος του κατάντη ευθύγραμμου τμήματος σωλήνα δεν είναι μικρότερο από 5 φορές τη διάμετρο του σωλήνα. Για έναν σωλήνα με διάμετρο 400 mm, το μήκος του κατάντη ευθύγραμμου τμήματος σωλήνα δεν πρέπει να είναι μικρότερο από 2000 mm. Σκοπός του είναι να διασφαλιστεί ότι το ρευστό έχει αρκετά ευθύγραμμα τμήματα σωλήνα για να διατηρήσει μια σταθερή κατάσταση ροής μετά τη μέτρηση και να αποτρέψει την παρεμβολή των κατάντη εξαρτημάτων σωληνώσεων στο πεδίο ροής στην περιοχή μέτρησης. Εάν το κατάντη ευθύγραμμο τμήμα σωλήνα είναι πολύ κοντό, το μοτίβο ροής στο σημείο μέτρησης μπορεί να αλλάξει λόγω της επίδρασης του κατάντη εξαρτήματος σωληνώσεων, επηρεάζοντας έτσι την ακρίβεια της μέτρησης.
Ειδικές καταστάσεις και αντίμετρα
Περιορισμένος χώρος πεδίου: Σε ορισμένα πρακτικά σενάρια εφαρμογής, λόγω του περιορισμένου χώρου πεδίου, ενδέχεται να μην είναι δυνατή η κάλυψη των τυπικών απαιτήσεων του μήκους του ευθύγραμμου σωλήνα. Προς το παρόν, μπορούν να ληφθούν ορισμένα αντισταθμιστικά μέτρα για την ελαχιστοποίηση του σφάλματος μέτρησης. Για παράδειγμα, μπορεί να εγκατασταθεί ένας ρυθμιστής ροής, ο οποίος μπορεί να ρυθμίσει το διαταραγμένο μοτίβο ροής έτσι ώστε το ρευστό να επιστρέφει σε όσο το δυνατόν πιο ομοιόμορφη και σταθερή κατάσταση πριν εισέλθει στην περιοχή μέτρησης. Ωστόσο, η εγκατάσταση του ρυθμιστή ροής απαιτεί επίσης ένα ορισμένο μήκος του ευθύγραμμου τμήματος του σωλήνα, το οποίο γενικά απαιτείται να έχει ένα ευθύγραμμο τμήμα σωλήνα τουλάχιστον 3 φορές τη διάμετρο του ανάντη και ένα ευθύγραμμο τμήμα σωλήνα 2 φορές τη διάμετρο του κατάντη.
Αξιολόγηση μη τυποποιημένων συνθηκών εγκατάστασης: Εάν δεν μπορούν να πληρούνται όλες οι παραπάνω συνθήκες επί τόπου, απαιτείται λεπτομερής αξιολόγηση από έναν επαγγελματία με βάση τη συγκεκριμένη διάταξη σωλήνα, τα χαρακτηριστικά του ρευστού, τον τύπο του εξαρτήματος σωλήνων και άλλους παράγοντες. Μπορεί να είναι απαραίτητο να προσδιοριστεί το σφάλμα μέτρησης υπό τις πραγματικές συνθήκες εγκατάστασης μέσω αριθμητικής προσομοίωσης, δοκιμών πεδίου και άλλων μεθόδων και να ληφθούν κατάλληλα διορθωτικά μέτρα, όπως η προσαρμογή των ρυθμίσεων παραμέτρων του ροόμετρου ή η υιοθέτηση πιο προηγμένων αλγορίθμων μέτρησης, για να βελτιωθεί η ακρίβεια μέτρησης όσο το δυνατόν περισσότερο. Ωστόσο, υπό τέτοιες μη τυποποιημένες συνθήκες εγκατάστασης, είναι πιο δύσκολο να επιτευχθεί η ίδια ακρίβεια μέτρησης με την τυπική εγκατάσταση και είναι απαραίτητο να δίνεται ιδιαίτερη προσοχή στην ακρίβεια των δεδομένων μέτρησης σε πρακτικές εφαρμογές και να διενεργείται τακτική βαθμονόμηση και συντήρηση.