Kāpēc ultraskaņas plūsmas mērītājam ir nulles punkta nobīde?

Ultraskaņas plūsmas mērītājamnulles punkta nobīdeattiecas uz situāciju, kad skaitītājs uzrāda nelielu plūsmas ātrumu pat tad, ja caurulē vajadzētu būt nulles plūsmā.

Šī parādība ir īpaši svarīgatranzīta laika ultraskaņas plūsmas mērītāji, jo plūsmas ātrums tiek aprēķināts no starpības starp augšpus un lejpus ultraskaņas pārejas laikiem. Ideālā nulles plūsmas stāvoklī abiem pārejas laikiem jābūt vienādiem. Tomēr praksē nelielas atšķirības var rasties uzstādīšanas apstākļu, šķidruma apstākļu, cauruļu vibrācijas, signāla kvalitātes un elektronisko mērījumu kļūdu dēļ.

1. Caurule, iespējams, faktiski nav nulles plūsmā

Pirmā lieta, kas jāpārbauda, ​​ir tas, vai caurulē patiešām nav nulles plūsmas.

Neliela plūsma joprojām var pastāvēt šādu iemeslu dēļ:

• Vārsta noplūde
• Spiediena atšķirības starp divām sistēmas daļām
• Dabiskā cirkulācija
• Termiskā konvekcija karstā ūdens sistēmās
• Apvedceļa plūsma
• Sūkņa izraisīta cirkulācija
• Atlikušā plūsma pēc sūkņa apstāšanās

Piemēram, plūsmas mērītājs var parādīt0,05 m/spēc sūkņa izslēgšanas. Tas ne vienmēr nozīmē, ka plūsmas mērītājam ir nulles punkta problēma. Caur cauruli joprojām var pārvietoties neliels daudzums šķidruma.

TāpēcNulles punkta kalibrēšana jāveic tikai pēc tam, kad ir apstiprināts, ka caurule ir pilnībā nekustīga un pilnībā piepildīta ar šķidrumu.

2. Nepareiza devēja uzstādīšana

Ultraskaņas plūsmas mērītājiem ar skavu devēja uzstādīšana būtiski ietekmē mērījumu stabilitāti.

Problēmas var rasties, ja:

• Pārveidotāji nav pareizi izlīdzināti.
• Pārveidotāja atstatums ir nepareizs.
• Abiem pārveidotājiem ir atšķirīgi savienojuma nosacījumi.
• Devēji ir uzstādīti nepareizā leņķī.
• Montāžas virsma ir netīra vai nelīdzena.
• Izvēlētais uzstādīšanas režīms neatbilst faktiskajiem cauruļu apstākļiem.

Šīs problēmas var izraisīt augšupējo un lejupējo akustisko signālu atšķirīgu uzvedību.

Tā rezultātā plūsmas mērītājs var noteikt nelielu šķietamu tranzīta laika starpību pat tad, ja faktiskas plūsmas nav.

3. Caurules vibrācija var izraisīt šķietamu plūsmas signālu

Mehāniskā vibrācija ir vēl viens iespējams nulles nestabilitātes cēlonis.

Ja plūsmas mērītājs ir uzstādīts tuvu:

• Sūkņi
• Kompresori
• Lieli motori
• Vārsti
• Cits vibrācijas aprīkojums

Vibrācija var ietekmēt savienojumu starp devēju un caurules sienu.

Tas var arī ieviest troksni uztvertajā ultraskaņas signālā.

Tipiska pazīme ir tāda, ka attēlotais plūsmas ātrums nepaliek stabilā nulles līmenī, bet gan svārstās ap nulli, piemēram:

0 → 0,03 → -0,02 → 0,05 → 0 m/s

Šādā situācijā atkārtota nulles punkta regulēšana, iespējams, neatrisinās pamatproblēmu. Vispirms jāizpēta uzstādīšanas vide.

4. Gaisa burbuļi var ietekmēt ultraskaņas signālu

Gaisa burbuļi ir viens no biežākajiem nestabilu ultraskaņas mērījumu cēloņiem.

Tā kā gāzes un šķidruma akustiskās īpašības ir ļoti atšķirīgas, burbuļi var izkliedēt un vājināt ultraskaņas signālu, tam pārvietojoties pa cauruli.

Tas var izraisīt:

• Samazināts signāla stiprums
• Nestabila signāla kvalitāte
• Nepareiza tranzīta laika noteikšana
• Intermitējošas plūsmas rādījumi
• Svārstīgi nulles punkta rādījumi

Tāpēc caurulei ideālā gadījumā vajadzētu būtpilnībā piepildīts ar šķidrumu, un pārveidotājus nedrīkst uzstādīt vietās, kur mēdz uzkrāties gaiss.

5. Šķidruma temperatūras izmaiņas

Temperatūras izmaiņas var ietekmēt arī nulles punkta stabilitāti.

Temperatūras izmaiņas ietekmē šķidruma īpašības:

• Skaņas ātrums
• Blīvums
• Viskozitāte

Tajā pašā laikā termiskā izplešanās var nedaudz mainīt caurules izmērus un akustisko ceļu.

Lai gan tranzīta laika metode lielā mērā balstās uz atšķirību starp augšup un lejup pa straumi plūstošajiem pārvietošanās laikiem, nevis uz absolūto skaņas ātrumu, būtiskas darbības apstākļu izmaiņas joprojām var ietekmēt signāla kvalitāti un mērījumu stabilitāti.

Tas ir īpaši svarīgi lietojumos, kas saistīti ar karstu ūdeni, dzesēšanas ūdeni un citiem šķidrumiem ar lielām temperatūras svārstībām.

6. Elektroniskās un signālu apstrādes kļūdas

Ar ultraskaņas plūsmas mērītāju izmērītā tranzīta laika starpība var būt ārkārtīgi maza, īpaši pie zemiem plūsmas ātrumiem.

Tāpēc mērīšanas sistēmai ir precīzi jānosaka ļoti mazas ultraskaņas tranzīta laika atšķirības.

Faktori, piemēram:

• Elektroniskais troksnis
• Pulksteņa stabilitāte
• Signāla noteikšana
• Temperatūras ietekme uz elektroniskajām sastāvdaļām
• Signālu apstrādes algoritmi
• Raidītāja ķēdes stabilitāte

var ietekmēt mērījumu nulles plūsmas punkta tuvumā.

Šis ir viens no iemesliem, kāpēc ultraskaņas plūsmas mērītāja veiktspēja ir atkarīga ne tikai no tā pārveidotājiem, bet arī no tā kvalitātes.signālu apstrādes un laika mērīšanas sistēma.

7. Kāpēc nulles kalibrēšana ne vienmēr ir pareizais risinājums

Bieži pieļauta kļūda ir nekavējoties veikt nulles kalibrēšanu, kad plūsmas mērītājs nulles plūsmas apstākļos uzrāda nelielu plūsmu.

Pieņemsim, ka faktiskā plūsma ir nulle, bet skaitītājs pastāvīgi rāda:

+0,08 m/s

Nulles kalibrēšana var veiksmīgi samazināt attēloto vērtību līdz aptuveni nullei.

Tomēr, ja patiesais iemesls ir gaisa burbuļi, vibrācija, devēja nepareiza izlīdzināšana vai vārsta noplūde, kļūda var nebūt pastāvīga.

Piemēram, rādījums var mainīties no:

+0,08 m/s → -0,03 m/s → +0,05 m/s

Šajā gadījumā nulles kalibrēšana nevar novērst pamatproblēmu.

Labāka problēmu novēršanas secība ir šāda:

Apstipriniet nulles plūsmu → Pārbaudiet caurules stāvokli → Pārbaudiet devēja uzstādīšanu → Pārbaudiet signāla stiprumu → Pārbaudiet, vai nav gaisa burbuļu un vibrācijas → Pārbaudiet temperatūras apstākļus → Ja nepieciešams, veiciet nulles kalibrēšanu

8. Kā atšķirt dažādus nulles punkta problēmu veidus

Nulles punkta nobīde ultraskaņas plūsmas mērītājā irne vienmēr paša elektroniskā nulles punkta izraisīts.

Daudzos reālās pasaules pielietojumos tas, kas šķiet nulles punkta nobīde, patiesībā ir vairāku faktoru kombinācijas rezultātsfaktiskā zemā plūsma, devēja uzstādīšana, caurules vibrācija, gaisa burbuļi, temperatūras izmaiņas, signāla kvalitāte un elektronisko mērījumu stabilitāte.

Tāpēc pareizā pieeja nav vienkārši pielāgot nulles punktu. Inženierim vispirms jānosaka, vai problēmas cēlonis ircaurule, šķidrums, instalācija, akustiskais signāls vai elektronika.

Ultraskaņas plūsmas mērītājiem ar skavas piestiprināšanu, pārbaudeSignāla stiprums, signāla stabilitāte, devēju atstatums, cauruļu stāvoklis un savienojuma kvalitāteTas ir īpaši svarīgi pirms nulles kalibrēšanas veikšanas.