ВЫБОР УЛЬТРАЗВУКОВЫХ РАСХОДОМЕРОВ

Аннотация

В статье анализируется выбор ультразвуковых расходомеров, а именно выбор, который позволит избежать дополнительных затрат при установке ультразвукового расходомера. Раскрыты основные принципы методов измерений: доплеровский и время-импульсный; контролируемых сред: гомогенная и гетерогенная; методов поверки: проливная и имитационная; типов датчиков: врезные и накладные. Также приведены достоинства рассматриваемых ультразвуковых расходомеров и их недостатки. В конце статьи приведены основные понятия, характеризующие УЗР.

–

Ультразвуковые расходомеры (УЗР) в последние годы широко применяются в качестве приборов коммерческого учета. Несмотря на высокую стоимость, сфера их применения расширяется, особенно там, где предъявляются высокие требования к точности измерений.

Это обусловлено высокой надежностью УЗР [1], поскольку их сенсоры не контактируют с контролируемой средой. Они не имеют подвижных, трущихся и изнашиваемых частей. На работоспособность УЗР не влияет проводимость контролируемой среды, ее давление и химический состав.

При выборе УЗР необходимо знать, что эти приборы используют разные методы измерения. Среди ультразвуковых методов измерения объемного расхода часто выделяют два основных: доплеровский, в основе доплеровского метода лежит измерение частоты ультразвукового сигнала отраженного от движущихся неоднородностей. И время–импульсный, в основе которого лежит измерение времени распространения УЗ импульса по потоку и против потока жидкости.

Данные методы измерения расхода применяются при низких уровнях вибрации трубопроводов, объектов, в которые установлены расходомеры, так как вибрации приводят к значительным погрешностям. Для использования УЗР при высоких уровнях вибрации необходимо применять специальные методы защиты: механический–демпфирование, электрический–устранение вибрации с помощью фильтров.

Метод измерения выбирается в зависимости от типа контролируемой среды. Она может быть: чистой однофазной (гомогенной) и загрязненной многофазной (гетерогенной). Гомогенной средой является питьевая вода, жидкое топливо и т.д. Гетерогенной средой являются сточные воды, растворы.

На практике применяются два способа поверки УЗР: проливной и имитационный. Проливной метод показывает преимущество УЗР перед иными типами расходомеров. Метрологические характеристики УЗР могут быть существенно улучшены путем проведения проливной поверки при выпуске производства.

Имитационная поверка может быть проведена как на месте установки, так и на демонтированном расходомере и заключается в оценке правильности измерения скорости звука. Безусловным преимуществом этого метода в его простоте и минимальных затратах на проведение проверки.

УЗР используют различные типы датчиков: врезные или накладные. Чем и определяется тип прибора: врезной или накладной.

Преимущества УЗР заключаются в широком динамическом диапазоне, высокой точности измерений, беспроливной поверке прибора без демонтажа.

Но имеются и недостатки: зависимость собственной скорости УЗ колебаний от физико-химических свойств измеряемой среды; скорость потока осредняется вдоль ультразвукового пучка, а не по сечению трубы. Также одним из основных недостатков является зависимость точности результата от вибрации трубопровода.

Таким образом, УЗР можно охарактеризовать четырьмя основными понятиями: метод измерения, контролируемая среда, способ поверки, тип датчика.

Список использованной литературы

1.Кремлевский  П.  П. Счетчики количества веществ. Кн. 2. СПб.: Политехника, 2004. С. 412..