فلومتر التراسونیک در خط
برای اندازه گیری دبی پیوسته با دقت بالا، بدون نیاز به تغییر و نگه داری و بیشترین استقلال از عدد رینولدز و دیگر شرایط فرایندی میتوان از این سنسور استفاده کرد. تجهیز اندازه گیری به طور دائم در خط لوله نصب میشود.
تمهیدات طراحی براساس استاندارد Apimpms 5 :
برای طراحی دبی سنج باید بیشترین و کمترین میزان دبی دما و فشار در نظر گرفته شود. علاوه براین باید مشخصات فیزیکی سیال مانند گران روی چگالی نسبی فشار بخار و خوردگی در نظر گرفته شود. عملکرد دبی سنج در محدوده خطی تجهیز فراصوتی مطلوب است.
برای اندازه گیری دقیق دبی نیاز به نسب دما سنج و فشار سنج و تجهیز اشکار ساز چگالی است. بهترین مکان برای انها در مکانی دقیقا بداز دبی سنج و در پایین دست ان است.
دبی سنج های فراصوتی به دلیل نداشتن بخش متحرک و تحت تاثیر قرار نگرفتن از اشغالهای موجود در سیال عموما نیازی به استفاده از صافی ندارد. صافیها ممکن است برای استفاده از دبی سنج در مقابل تاثیرات ناشی از تجهیزاتی مانند پمپ استفاده کرد.
اگر هوا یا بخار داخل سیال وجود دارد باید از eliminator برای از بین بردن ان استفاده کرد. باید اطمینان حاصل شود که دبی سنج در مکانی و به نحوی ثبت گردیده است که همیشه لوله ان از مایع پر باشد. برای این منظور میتوان به تمهیدات مناسب برای نصب مراجعه شود.
فشاری که دبی سنج در ان کار میکند باید به اندازه کافی بالاتر از فشار بخارنگه داشته شود. از تساوی زیر ممکن است برای محاسبه فشار پشت تجهیز استفاده شود. برای محاسبه میزان افت فشار ناشی از سنسور میتواند مانند روش اشاره شده در دبی سنج مغناطیسی و باتوجه با کاتالوگ های شرکت سازنده اقدام کرد.
Pb>2∆p+1.25pe
که در ان :
Pb= کمترین میزان فشار پشت تجهیز
p∆= افت فشار روی دبی سنج
Pe= فشار بخار تعادلی
نصب فلومتر التراسونیک:
موقعیت نصب
اندازه گیری صحیح هنگامی اتفاق می افتد که خط لوله پراز سیال باشد. تشکیل و تجمیع رشته هوا یا حبابهای گاز در مجرای اندازه گیری در افزایش خطای اندازه گیری به خصوص در دبی سنج نوع زمان عبوری تاثیر گذار است. لذا باید از نصب دبی سنج در موقعیت های زیر خودداری کرد:
- بالاترین نقطه خط لوله به دلیل خطر جمع شدن هوا در انجا
- مستقیما در بالادست خروجی ازاد لوله در مسیر عبوری
استفاده از محدود کننده لوله یا صفحات روزنه دار با سطح منطقی کوچکتراز قطر نامی لوله میتواند مانع خالی شدن لوله در هنگام اندازه گیری شود.
اجرای ورودی و خروجی در مدل کلمپی:
در صورت امکان، سنسور باید در جایی فارغ از مجموعه هایی مانند شیرها، قسمت T شکل و زانویی نصب شود. اگر چندین مانع در مسیر وجود داشته باشد باید بلندترین اجرای ورودی و خروجی مورد توجه قرار گیرد. اجابت کردن نیازمندی های زیر برای اجرای ورودی و خروجی خط لوله در جهت رسیدن به اندازه گیری دقیق پیشنهاد میشود.
اجرای ورودی و خروجی براساس Endress+Hauser:
درصورت امکان، سنسور در جایی فارغ از مجموعه هایی مانند شیرها، قسمت T شکل و زانویی نصب شود. اگر چندین مانع در مسیر وجود داشته باشد باید بلند ترین اجرای ورودی و خروجی مورد توجه قرار گیرد. براساس استاندارد باید طول مستقیم لوله در بالادست دبی سنج با در نظرگرفتن ارام کننده جریان 10 برابر قطر یا بیشتراز ان باشد. در صورتیکه از ارام کننده استفاده نمیشود این مقدار به 20 برابر قطر لوله افزایش میابد. در پایین دست نیز این مقدار به 5 برابر قطر لوله اکتفا میشود. در صورتیکه سازنده دستگاه به شیوه و اندازه خاصی اشاره کرده باشد باید براساس ان عمل کند. اجابت کردن نیازمندی های زیر برای اجرای ورودی و خروجی لوله در جهت رسیدن به اندازه گیری دقیق برای تجهیزات این شرکت پیشنهاد میشود.
مزایا و معایب فلومتر التراسونیک عبارتنداز:
مزایا
- مناسب برای لوله ها با قطر بالا
- عدم ممانعت بدون افت فشار
- بدون پخش متحرک ططول عمر بالا
- پاسخ سریع
- قابل نصب روی سیستم موجود
- از مشخصات سیال تاثیر نمیپذیرند.
معایب
- دقت ان وابسته به دبی سیال است
- سیال باید نسبت به صدا شفاف باشد
- باگرفتگی در لوله خطا ایجاد میشود
- فقط برای کاربردهای محدودی امکان پذیر است
- گران قیمت است
- خط لوله باید پراز سیال باشد
محئودیت های کاربردی:
اشفتگی یا حتی پیچش سیال فرایندی میتواند در سیگنالهای فراصوتی تاثیر گذار باشد. در کاربردهای رایج نیاز است دبی پایدار باشد تا اندازه گیری خوب سیال حاصل شود و عموما مقدار کافی لوله مستقیم در بالادست و پایین دست این امکان را فراهم میسازد. پخش مستقیم لوله باید در بالا دست 10 تا20 برابر قطر لوله و در پایین دست 5 برابر قطر ان باشد.
سیگنالهای فراصوتی در دبی سنج نوع زمان عبوری باید از عرض سیال در لوله عبور کند بنابراین مایع باید عاری از مواد جامد و حبابهای هوا باشد. هرچیزی با چگالی متفاوت نسبت به سیال فرایندی میتواند در سیگنال فراصوتی تاثیرگذار باشد.
خلاصه فلومتر التراسونیک:
اغلب دبی سنج های فراصوتیدر خارج لوله نصب میشود و بنابراین بدون تماس با سیال کار میکنند. این نوع تجهیزات علاوه براینکه مانعی در برابر جریان سیال نیستند از خوردگی ساییدگی و گران روی تاثیر نمیپذیرد. اغلب دبی سنج های فراصوتی دو جهته بوده و در هردو جهت دبی سیال را اشکار میسازد.
دبی سنج های داپلری خیلی دقیق نیستند و کارایی بالایی ندارند اما شکلی غیرگران از نظارت بر دبی را میسر میسازد. مستقل از مشخصات صوت، دبی سنجهای فراصوتی به شکل دبی سیال وابسته هستند و از تغییرات دما و چگالی تاثیر میپذیرند.
