อ มิเตอร์น้ำอัลตราโซนิก วัดความเร็วของน้ำโดยการวิเคราะห์ว่าสัญญาณอัลตราโซนิกเดินทางผ่านท่อได้อย่างไร เนื่องจากไม่มีใบพัดหมุนอยู่ภายในเส้นทางการไหล เครื่องมือจึงสามารถให้การสูญเสียแรงดันต่ำ การวัดค่าในระยะยาวที่เสถียร และลดการบำรุงรักษาทางกล
คู่มือนี้จะอธิบายวิธีการทำงานของมิเตอร์น้ำแบบอัลตราโซนิก ตำแหน่งที่สามารถติดตั้งแคลมป์บนมิเตอร์น้ำแบบอัลตราโซนิกได้ ข้อมูลการทำงานใดบ้างที่ควรตรวจสอบ และวิธีการเลือกมิเตอร์ที่เหมาะสมสำหรับระบบท่อเฉพาะ
หลักการวัด
การใช้งานกับน้ำสะอาดส่วนใหญ่ใช้หลักการเวลาขนส่ง มีทรานสดิวเซอร์อัลตราโซนิกสองตัววางอยู่บนท่อ สัญญาณหนึ่งเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวกันกับน้ำ ในขณะที่อีกสัญญาณหนึ่งเคลื่อนที่สวนทางกับการไหลของน้ำ
สัญญาณดาวน์สตรีมจะไปถึงทรานสดิวเซอร์รับสัญญาณเร็วกว่าสัญญาณอัปสตรีมเล็กน้อย มิเตอร์อัลตราโซนิกสำหรับน้ำจะคำนวณความแตกต่างระหว่างเวลาเดินทางทั้งสองนี้ ความแตกต่างของเวลาเป็นสัดส่วนกับความเร็วน้ำเฉลี่ยภายในท่อ
ทรานสดิวเซอร์ต้นน้ำและปลายน้ำจะส่งสัญญาณพัลส์อัลตราโซนิคผ่านผนังท่อและน้ำสลับกัน
โปรเซสเซอร์จะบันทึกความแตกต่างเล็กน้อยระหว่างเวลาการเดินทางของสัญญาณต้นน้ำและปลายน้ำ
รูปทรงของท่อ ความยาวเส้นทางเสียง และความแตกต่างของเวลาที่วัดได้ถูกนำมาใช้ในการคำนวณความเร็วน้ำเฉลี่ย
ความเร็วของน้ำคูณด้วยพื้นที่ท่อภายในที่มีประสิทธิผลเพื่อให้ได้อัตราการไหลตามปริมาตร
ข้อมูลเส้นผ่านศูนย์กลางท่อที่แม่นยำเป็นสิ่งสำคัญ เนื่องจากข้อผิดพลาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายในเล็กน้อยอาจทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการคำนวณการไหลที่เห็นได้ชัดเจน
การกำหนดค่ามิเตอร์
ผลิตภัณฑ์เครื่องวัดการไหลของน้ำแบบอัลตราโซนิกมีจำหน่ายในโครงสร้างการติดตั้งหลายแบบ การกำหนดค่าที่ถูกต้องขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ ความแม่นยำที่ต้องการ เงื่อนไขการติดตั้ง ความยาวท่อตรงที่มีอยู่ และการจ่ายน้ำสามารถหยุดชะงักได้หรือไม่
| ประเภทมิเตอร์ | วิธีการติดตั้ง | สัมผัสกับน้ำ | การใช้งานทั่วไป | ข้อพิจารณาหลัก |
|---|---|---|---|---|
| เครื่องวัดอุลตร้าโซนิคแบบอินไลน์ | ติดตั้งเข้ากับท่อโดยตรง | ใช่ | การวัดปริมาณน้ำแบบถาวรและการควบคุมกระบวนการ | โดยปกติจะต้องมีการตัดและปิดท่อ |
| การแทรกมิเตอร์อัลตราโซนิก | ทรานสดิวเซอร์ถูกแทรกผ่านผนังท่อ | ใช่ | ท่อส่งน้ำเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ | ต้องควบคุมตำแหน่งการติดตั้งและการปิดผนึก |
| แคลมป์ออนมิเตอร์แบบคงที่ | ทรานสดิวเซอร์ติดตั้งอยู่ด้านนอกท่อ | ไม่ | การตรวจสอบอย่างถาวรโดยไม่ต้องดัดแปลงท่อ | พารามิเตอร์ของท่อและสภาพพื้นผิวส่งผลต่อความแม่นยำ |
| แคลมป์ออนมิเตอร์แบบพกพา | การติดตั้งทรานสดิวเซอร์ภายนอกชั่วคราว | ไม่ | การตรวจสอบ การทวนสอบ และการตรวจวัดชั่วคราว | ต้องรีเซ็ตพารามิเตอร์สำหรับไปป์ใหม่ทุกอัน |
โครงการนี้ต้องการส่วนการไหลเฉพาะ รูปทรงของทรานสดิวเซอร์ที่มีความเสถียร การติดตั้งแบบถาวร และการวัดซ้ำภายใต้สภาวะของท่อที่มีการควบคุม
ไม่อนุญาตให้ตัดท่อ ไม่สามารถหยุดระบบน้ำได้ ต้องหลีกเลี่ยงการปนเปื้อน หรือต้องใช้เครื่องมือตัวเดียวในการวัดท่อหลายท่อ
การติดตั้งแบบไม่รุกราน
แคลมป์บนมิเตอร์วัดการไหลแบบอัลตราโซนิกสำหรับน้ำจะติดตั้งทรานสดิวเซอร์บนพื้นผิวด้านนอกของท่อแบบเต็มท่อ ทรานสดิวเซอร์จะไม่สัมผัสกับน้ำและไม่สร้างสิ่งกีดขวางในเส้นทางการไหล โครงสร้างนี้เหมาะสำหรับระบบที่มีอยู่ซึ่งการปรับเปลี่ยนท่ออาจมีราคาแพง ก่อกวน หรือยากทางเทคนิค
วัดการไหลของน้ำจ่ายและไหลกลับสำหรับการวิเคราะห์ประสิทธิภาพ HVAC การปรับปั๊ม และการคำนวณพลังงานความเย็น
รองรับการตรวจสอบน้ำในกระบวนการ การตรวจสอบการทำความเย็นของอุปกรณ์ และการควบคุมการกระจายน้ำโดยไม่ต้องเปิดท่อ
วัดค่าน้ำกรอง น้ำบำบัด และการไหลของน้ำถ่ายโอน ซึ่งมีความสำคัญในการติดตั้งที่ปราศจากการปนเปื้อน
ให้ข้อมูลการไหลสำหรับการทดสอบประสิทธิภาพของปั๊ม การตรวจสอบจุดปฏิบัติงาน และการวิเคราะห์ประสิทธิภาพของท่อ
ตรวจสอบท่อส่งน้ำ สาขาจ่ายน้ำ และการใช้น้ำตามฤดูกาล โดยไม่ต้องติดตั้งข้อจำกัดการไหลภายใน
อุปกรณ์พกพาสามารถเปรียบเทียบท่อหลายท่อ ระบุปริมาณการใช้ที่ผิดปกติ และตรวจสอบมาตรวัดน้ำที่มีอยู่
โดยทั่วไปแคลมป์มิเตอร์น้ำแบบอัลตราโซนิกสามารถใช้กับเหล็กคาร์บอน สแตนเลส ทองแดง เหล็กดัด และท่อพลาสติกที่เหมาะสม คุณภาพของสัญญาณต้องได้รับการยืนยันเมื่อท่อมีชั้นบุหนา การกัดกร่อนหนัก การเคลือบไม่สม่ำเสมอ ชั้นคอมโพสิต หรือโครงสร้างผนังที่ไม่รู้จัก
สภาพการทำงาน
มาตรวัดน้ำแบบอัลตราโซนิกทำงานภายใต้สภาวะการใช้งานจริงหรือไม่? พวกเขาสามารถให้การวัดที่เชื่อถือได้เมื่อท่อยังคงเต็ม สัญญาณอัลตราโซนิกมีเสถียรภาพ พารามิเตอร์การติดตั้งถูกต้อง และสภาพของน้ำตรงกับหลักการวัดที่เลือก
การคัดเลือกทางเทคนิค
ควรเลือกมิเตอร์อัลตราโซนิกที่เหมาะสมสำหรับน้ำจากข้อมูลการใช้งานจริง แทนที่จะเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางท่อเพียงอย่างเดียว ช่วงการไหล ความแม่นยำ อุณหภูมิของน้ำ ความดัน สัญญาณเอาท์พุต และสภาพแวดล้อมการติดตั้ง ล้วนส่งผลต่อการกำหนดค่าขั้นสุดท้าย
| พารามิเตอร์ | ทำไมมันถึงสำคัญ | ข้อมูลที่ต้องยืนยัน |
|---|---|---|
| ขนาดท่อ | กำหนดประเภททรานสดิวเซอร์ ทางเดินเสียง และการกำหนดค่ามิเตอร์ | เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก ความหนาของผนัง และเส้นผ่านศูนย์กลางภายในตามจริง |
| ช่วงการไหล | ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามิเตอร์สามารถตรวจจับการไหลขั้นต่ำและทนต่อความเร็วสูงสุดได้ | อัตราการไหลขั้นต่ำ ปกติ และสูงสุด |
| ความแม่นยำ | กำหนดค่าเบี่ยงเบนการวัดที่ยอมรับได้สำหรับการใช้งาน | การตรวจสอบกระบวนการ การคำนวณพลังงาน หรือข้อกำหนดด้านบัญชีน้ำ |
| อุณหภูมิของน้ำ | ส่งผลต่อความเร็วเสียงและพิกัดอุณหภูมิของหัวโซน่าร์ | อุณหภูมิต่ำสุด ปกติ และสูงสุด |
| แรงดันท่อ | สำคัญสำหรับการเลือกตัวมิเตอร์แบบอินไลน์และการเชื่อมต่อ | ไม่rmal operating pressure and pressure peaks |
| คุณภาพน้ำ | กำหนดว่าเวลาขนส่งหรือการวัดดอปเปลอร์มีความเหมาะสมมากกว่าหรือไม่ | น้ำสะอาด ฟองอากาศ สารแขวนลอย และระดับตะกอน |
| แหล่งจ่ายไฟ | ส่งผลต่อการเดินสายไฟ อายุการใช้งานแบตเตอรี่ และสถานที่ติดตั้ง | แบตเตอรี่ แหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงหรือไฟฟ้ากระแสสลับ |
| อินเตอร์เฟซเอาท์พุท | ช่วยให้สามารถเชื่อมต่อกับระบบการควบคุม การตรวจสอบ หรือการรับข้อมูล | พัลส์, เอาท์พุตอนาล็อก, รีเลย์หรือการสื่อสารแบบดิจิตอล |
| ระดับการป้องกัน | ปกป้องอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในสภาพแวดล้อมในร่ม กลางแจ้ง หรือเปียก | ฝุ่น ฝน การควบแน่น และการแช่น้ำที่อาจเกิดขึ้นได้ |
แนวทางปฏิบัติในการติดตั้ง
การติดตั้งที่ถูกต้องถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับแคลมป์มิเตอร์น้ำแบบอัลตราโซนิกในระบบ เนื่องจากโฟลว์คอมพิวเตอร์ขึ้นอยู่กับขนาดท่อ คุณสมบัติทางเสียง และตำแหน่งของทรานสดิวเซอร์ที่ป้อนระหว่างการทดสอบเดินเครื่อง
เลือกสถานที่ซึ่งยังคงมีการเติมให้สมบูรณ์ภายใต้สภาวะการทำงานปกติ หลีกเลี่ยงจุดสูงสุดของท่อที่อากาศสามารถสะสมได้
บันทึกเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกท่อและความหนาของผนังท่อจริง รวมวัสดุและความหนาของซับภายใน
ติดตั้งทรานสดิวเซอร์ให้ห่างจากปั๊ม วาล์วที่ปิดบางส่วน ข้อศอก ที และเส้นผ่านศูนย์กลางท่อเปลี่ยนแปลงกะทันหันทุกครั้งที่เป็นไปได้
ขจัดคราบสนิม สิ่งสกปรก สีหนา และคราบที่ไม่สม่ำเสมอออกจากบริเวณที่สัมผัส พื้นผิวเรียบช่วยเพิ่มการส่งผ่านเสียง
ทาชั้นที่เท่ากันระหว่างทรานสดิวเซอร์แต่ละตัวกับท่อเพื่อขจัดช่องว่างอากาศซึ่งจะทำให้สัญญาณอัลตราโซนิกอ่อนลง
ปฏิบัติตามระยะห่างที่คำนวณโดยโฟลว์คอมพิวเตอร์ อย่าประมาณระยะทางด้วยสายตาหรือคัดลอกการตั้งค่าจากไปป์อื่น
ตรวจสอบความแรงของสัญญาณ คุณภาพสัญญาณ และเวลาเดินทางที่วัดได้ก่อนยอมรับการติดตั้ง
การติดตั้งวิธี V มักใช้กับท่อขนาดเล็กและขนาดกลางเนื่องจากสัญญาณข้ามน้ำสองครั้ง การติดตั้งวิธี Z จะวางทรานสดิวเซอร์ไว้ที่ด้านตรงข้ามของท่อ และสามารถรองรับเส้นผ่านศูนย์กลางหรือสภาวะที่ใหญ่กว่าด้วยการลดทอนสัญญาณที่สูงกว่า การติดตั้งวิธี W จะสร้างเส้นทางสัญญาณที่ยาวขึ้น และอาจใช้กับท่อขนาดเล็กที่เลือกซึ่งมีการส่งผ่านเสียงที่ดี
บนท่อแนวนอน โดยทั่วไปทรานสดิวเซอร์จะวางตำแหน่งไว้ที่ด้านข้าง แทนที่จะวางที่ด้านบนหรือด้านล่างโดยตรง ด้านบนอาจมีอากาศ ในขณะที่ด้านล่างอาจมีตะกอน
จอแสดงผลและข้อมูล
วิธีอ่านมิเตอร์น้ำแบบอัลตราโซนิกขึ้นอยู่กับการกำหนดค่าการแสดงผล แต่เครื่องมือส่วนใหญ่จะให้ข้อมูลการไหลแบบทันที การไหลรวม ความเร็วการไหล สภาพสัญญาณ และสัญญาณเตือนการทำงาน
หน่วยทั่วไปได้แก่ ลบ.ม./ชม. ลิตร/นาที และลิตร/วินาที ตรวจสอบหน่วยที่แสดงทุกครั้งก่อนเปรียบเทียบการอ่านกับข้อมูลปั๊มหรือกระบวนการ
มิเตอร์อาจแสดงผลรวมไปข้างหน้า ผลรวมย้อนกลับ และผลรวมสุทธิ โดยทั่วไปผลรวมสุทธิจะคำนวณจากการไหลไปข้างหน้าลบด้วยการไหลย้อนกลับ
ความเร็วช่วยระบุการไหลที่ต่ำมาก ความเร็วของท่อที่มากเกินไป หรือการอ่านค่าที่ไม่ตรงกับสภาพการทำงานที่คาดไว้
คุณภาพของสัญญาณต่ำอาจบ่งบอกถึงการเชื่อมต่อที่ไม่ดี ระยะห่างที่ไม่ถูกต้อง การกัดกร่อนของท่อ ฟองอากาศ หรือข้อมูลท่อที่ไม่เหมาะสม
ค่าการไหลที่เป็นลบอาจบ่งบอกถึงการไหลย้อนกลับจริงหรือทรานสดิวเซอร์ที่ติดตั้งในลำดับต้นทางและปลายน้ำที่ตรงกันข้าม
สัญญาณเตือนทั่วไปได้แก่ ท่อเปล่า สัญญาณอ่อน ขีดจำกัดการไหล แบตเตอรี่อ่อน เซ็นเซอร์ทำงานผิดปกติ และการหยุดชะงักของการสื่อสาร
ข้อจำกัด
ข้อเสียของการใช้เครื่องวัดการไหลแบบอัลตราโซนิกมีอะไรบ้าง? การวัดด้วยอัลตราโซนิกช่วยขจัดปัญหาการสึกหรอทางกลมากมาย แต่ยังคงไวต่อสภาพการติดตั้ง ข้อมูลท่อ และคุณภาพของสัญญาณเสียง
มิเตอร์อัลตราโซนิกแบบท่อปิดส่วนใหญ่จำเป็นต้องใช้ท่อแบบเต็มท่อ ชั้นอากาศสามารถขัดขวางเส้นทางอัลตราโซนิกและทำให้การอ่านค่าไม่เสถียรหรือหายไป
ฟองอากาศที่มากเกินไปสามารถกระจายสัญญาณอัลตราโซนิกได้ โดยเฉพาะในระบบการวัดเวลาขนส่งซึ่งมีไว้สำหรับน้ำที่ค่อนข้างสะอาด
ข้อมูลเส้นผ่านศูนย์กลาง ความหนาของผนัง วัสดุ หรือซับในที่ไม่ถูกต้องส่งผลโดยตรงต่อการคำนวณการวัดแบบแคลมป์ออน
สนิมหนา การเคลือบหนา และพื้นผิวท่อไม่เรียบสามารถลดการเชื่อมต่อกันเสียงและต้องมีการเตรียมการเพิ่มเติม
ความปั่นป่วนและการหมุนวนที่เกิดจากอุปกรณ์ที่อยู่ใกล้เคียงสามารถบิดเบือนโปรไฟล์ความเร็วและลดความแม่นยำในการวัด
ระยะห่างของทรานสดิวเซอร์ภายนอก พารามิเตอร์ของท่อ การตรวจสอบสัญญาณ และการตรวจสอบการไหลเป็นศูนย์จำเป็นต้องมีการตั้งค่ามากกว่ามิเตอร์เชิงกลพื้นฐาน
การวินิจฉัยข้อผิดพลาด
คำถามที่พบบ่อย
สามารถวัดการไหลต่ำได้เมื่อมิเตอร์มีข้อกำหนดการไหลต่ำที่เหมาะสม ท่อยังคงเต็มและเส้นทางสัญญาณมีเสถียรภาพ ควรระบุการไหลขั้นต่ำที่คาดหวังระหว่างการเลือก
โดยปกติทรานสดิวเซอร์จะต้องสัมผัสโดยตรงกับพื้นผิวท่อ ต้องถอดฉนวนออกจากพื้นที่ติดตั้งเซนเซอร์และซ่อมแซมใหม่หลังการทดสอบเดินเครื่องเมื่อจำเป็น
ใช่ โดยมีเงื่อนไขว่าทรานสดิวเซอร์และโฟลว์คอมพิวเตอร์รองรับช่วงเส้นผ่านศูนย์กลางที่ต้องการ พารามิเตอร์ของท่อและระยะห่างของเซ็นเซอร์จะต้องได้รับการคำนวณใหม่สำหรับทุกท่อ
ทรานสดิวเซอร์ภายนอกไม่เข้าสู่เส้นทางน้ำ ดังนั้นจึงไม่สร้างสิ่งกีดขวางภายในเพิ่มเติมหรือข้อจำกัดแรงดันที่วัดได้
การกำหนดค่าที่เหมาะสมสามารถตรวจจับการไหลไปข้างหน้าและย้อนกลับ และอาจบันทึกค่าไปข้างหน้า ย้อนกลับ และสุทธิที่แยกจากกัน
ความถี่ในการตรวจสอบขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ การสั่นสะเทือน การสัมผัสภายนอก และวิธีการติดตั้ง ควรตรวจสอบเซ็นเซอร์แบบแคลมป์ยึดแบบอยู่กับที่เพื่อหาการหลวม การเสื่อมสภาพของข้อต่อ ความเสียหายของสายเคเบิล และการกัดกร่อนของพื้นผิว
การกำหนดค่ามิเตอร์ตามการใช้งาน
ขนาดท่อ อุณหภูมิของน้ำ ช่วงการไหล สภาพแวดล้อมการติดตั้ง และข้อกำหนดด้านเอาท์พุตจะกำหนดตัวมิเตอร์ ประเภทของทรานสดิวเซอร์ และการกำหนดค่าสัญญาณที่เหมาะสม การให้ข้อมูลการปฏิบัติงานที่ครบถ้วนจะช่วยลดความไม่แน่นอนในการติดตั้งและปรับปรุงความน่าเชื่อถือในการวัด