La pinça de mà-del mesurador de cabal ultrasònic consisteix principalment en un amfitrió de mesurador de cabal portàtil, una pinça-en transductors, components de muntatge i una unitat de processament de senyal (ordinador de flux). El seu principi de funcionament és el següent: el transductor converteix l'energia elèctrica en ones sonores i les transmet al fluid que es mesura; el receptor captura el senyal d'ona sonora reflectida, que després s'amplifica per circuits electrònics i es converteix en un senyal elèctric corresponent al cabal. A continuació, aquest senyal es transmet a l'instrument de visualització i integració per a la visualització de dades i el càlcul acumulatiu, completant així la detecció i mesura de flux. Factors com ara l'entorn d'instal·lació-in situ, el material de la canonada i el material de revestiment, els paràmetres de la canonada, la instal·lació i el posicionament del transductor i les interferències externes poden afectar la precisió de mesura d'aquest mesurador de cabal.
Influència de l'entorn d'instal·lació a la pinça de mà-en els mesuradors de cabal ultrasònic
1.1 Seccions rectes de canonada aigües amunt i aigües avall
Durant la-instal·lació i ús al lloc, el mesurament sovint es veu afectat per la incapacitat de trobar una ubicació que compleixi els requisits. Prenent com a exemple una canonada d'acer DN300, si la longitud estàndard de la secció recta de la canonada és 10 vegades el diàmetre de la canonada (aigües amunt) i 5 vegades el diàmetre de la canonada (aigües avall), la pinça-del mesurador de cabal ultrasònic es compara amb un mesurador de cabal electromagnètic instal·lat a la ubicació estàndard en diferents posicions.
Els resultats mostren que les seccions de canonades rectes insuficients condueixen a errors de mesura importants. Quan la secció de canonada recta aigües amunt és insuficient, com quan s'instal·la després d'un colze o una vàlvula, sol mostrar un error positiu i el valor d'error és relativament gran.
La pinça de mà-del mesurador de cabal ultrasònic és un mesurador de cabal de tipus-velocitat. Com més gran sigui l'estabilitat del fluid, més propera s'acostarà la velocitat mitjana del flux mesurada al valor real. Per tant, si les condicions ho permeten, els trams rectes aigües amunt i aigües avall haurien de ser el més llargs possible.
1.2 Velocitat del flux de fluids
La velocitat del flux del fluid a la canonada és un factor clau que afecta la precisió de la mesura. Els experiments mostren que quan el nombre de Reynolds de la canonada supera 2320, el fluid es troba en estat turbulent; per sota de 2320, és de flux laminar. La indústria del mesurament sol utilitzar 0,3 m/s com a punt de divisió entre velocitats de cabal altes i baixes. Es recomana que el mesurador de cabal funcioni a velocitats de cabal superiors a 0,3 m/s; per sota d'aquest valor, no es pot garantir la precisió del mesurador de cabal.
2. Influència dels paràmetres de la canonada a la pinça de mà-en els mesuradors de cabal ultrasònic
2.1 Configuració dels paràmetres
En condicions fixes de canonada, ajusteu els paràmetres del diàmetre de la canonada d'entrada. L'error d'entrada del diàmetre de la canonada és directament proporcional a l'error del resultat de la mesura. Quan el gruix real de la paret del tub és de 12 mm, canviar el paràmetre d'entrada del gruix de la paret del tub mostra que l'error d'entrada del gruix de la paret del tub també és directament proporcional a l'error del resultat de la mesura.
2.2 Material de la canonada i revestiment
Si el material de la canonada o els paràmetres de revestiment s'introdueixen incorrectament, es produiran desviacions en el càlcul de la distància d'instal·lació del transductor, que al seu torn provoca errors en l'angle d'incidència de l'ona sonora, reduint la precisió de la mesura i, en casos greus, fins i tot impedint la recepció del senyal. Els experiments mostren que la principal influència del revestiment de la canonada en la mesura és el canvi en el diàmetre de flux real. La presència del revestiment redueix l'àrea de la secció transversal efectiva de la canonada, donant lloc a una disminució corresponent del valor del cabal calculat a partir de la velocitat del flux. Per tant, el gruix del revestiment s'ha de tenir en compte durant la mesura. La influència del material de la canonada i del revestiment en la mesura prové de la diferència en la velocitat de propagació de l'ona sonora en diferents mitjans. Si la velocitat real del so del material és superior a la velocitat del so establerta, el resultat de la mesura serà més petit; al contrari, serà més gran.
Influència de la instal·lació i el posicionament del transductor a la pinça de mà-en els cabalímetres ultrasònics
Segons els diferents mètodes d'instal·lació del transductor, es poden dividir en mètode Z-i mètode V-. La pràctica demostra que, sense afectar la recepció del senyal, la precisió de mesura del mètode V- és superior al mètode Z-. Això es deu al fet que la instal·lació del mètode V- facilita el posicionament precís del transductor, de manera que el seu error de mesura prové principalment de les característiques del fluid i dels paràmetres de la canonada. Tot i que el mètode Z- té un senyal d'ona sonora més fort, el posicionament del transductor és més difícil. Quan la distribució del fluid és desigual i la secció recta de la canonada a l'extrem davanter de l'instrument és curta, es pot utilitzar un cabalímetre ultrasònic multi-canal per a proves de diversos-punts per superar els errors causats per la inestabilitat del fluid.
3.1 Distància d'instal·lació
L'error d'instal·lació del transductor del mesurador de cabal ultrasònic afecta significativament els resultats de la mesura i s'ha d'instal·lar estrictament d'acord amb les dimensions especificades. Per exemple, utilitzant el mètode V-per instal·lar transductors en una canonada de DN300 mm, es va provar la relació entre la desviació de l'espaiat i l'error de mesura canviant la distància d'instal·lació del transductor.
Per tant, la desviació de la distància d'instal·lació del transductor té un impacte significatiu en l'error de mesura, de manera que la desviació s'ha de controlar dins del rang més petit possible.
