Análisis de la aplicación del medidor de flujo ultrasónico

Resumen: Excelentes fabricantes de medidores de flujo le ofrecen información sobre el análisis de aplicaciones de medidores de flujo ultrasónicos. Resumen: Mediante el análisis del principio de medición del medidor de flujo ultrasónico y los factores que afectan su precisión, se detalla el método específico para determinar la precisión de la medición y se ofrecen recomendaciones para la selección e instalación del instrumento. El caudal es el peso medio de la producción de metano de carbón, la recolección y el transporte. Más fabricantes de medidores de flujo ofrecen modelos y cotizaciones. Le invitamos a consultar. A continuación, se detalla el artículo sobre el análisis de aplicaciones de los medidores de flujo ultrasónicos. Mediante el análisis del principio de medición del medidor de flujo ultrasónico y los factores que afectan su precisión, se detalla el método específico para determinar la precisión de la medición y se ofrecen recomendaciones para la selección e instalación del instrumento. El caudal es uno de los parámetros importantes en la producción de metano de carbón (CBM). La precisión del valor de medición del caudal afectará directamente la estabilidad del funcionamiento del sistema y los intereses económicos de ambas partes en la medición de transferencia. En la actualidad, existen muchos tipos de caudalímetros basados ​​en diversos principios producidos en China, como caudalímetros de desplazamiento positivo, caudalímetros de vórtice , caudalímetros de presión diferencial, caudalímetros ultrasónicos, etc. Entre ellos, el caudalímetro ultrasónico es un tipo de instrumento sin contacto cuya aplicación práctica solo ha sido posible gracias al rápido desarrollo de la tecnología de circuitos integrados. En comparación con otros tipos de caudalímetros, los caudalímetros ultrasónicos se caracterizan por su ausencia de pérdida de presión, su alto rendimiento económico y un amplio rango de medición (generalmente de hasta 20:1). El rango de medición del caudalímetro ultrasónico por diferencia de velocidad de propagación puede alcanzar 300:1. Por lo tanto, el uso de caudalímetros ultrasónicos en la medición de CBM de gran diámetro presenta ventajas excepcionales. Especialmente en el transporte de gas urbano, existe una gran diferencia entre el consumo máximo de gas durante el día y el mínimo de consumo de gas durante la noche, y el amplio rango de medición del caudalímetro ultrasónico se adapta bien a esta situación. 1. Principio de medición del caudalímetro ultrasónico. El caudalímetro ultrasónico convierte la energía eléctrica en energía ultrasónica mediante un convertidor ultrasónico, la transmite y la atraviesa de una manera específica, y el receptor recibe la señal ultrasónica para su visualización y totalización mediante el totalizador. , para realizar la detección y visualización del caudal. Los dos transductores ultrasónicos (también conocidos como sondas ultrasónicas) del caudalímetro ultrasónico se instalan a ambos lados de la pared exterior de la tubería, simétricamente con un ángulo de inclinación específico (véase la Figura 1a) o en el mismo lado (véase la Figura 1b). Los transductores ultrasónicos suelen estar hechos de cerámica de titanato de zirconato de plomo. Bajo la excitación eléctrica, el transductor genera ondas ultrasónicas que penetran en la pared de la tubería con un ángulo de incidencia específico y se propagan en el fluido en forma de ondas transversales. La forma se propaga en el fluido, finalmente atraviesa el medio y es recibida por otro transductor a través de la pared del tubo. Durante la medición, los dos sensores se comunican mediante sondas de transmisión y recepción. Para garantizar que las ondas ultrasónicas transmitidas en ambas direcciones tengan el mismo caudal de gas, los dos transductores están diseñados para transmitirse simultáneamente. Según los diferentes parámetros de medición, los principios de medición se pueden dividir en tres tipos: método de diferencia de tiempo, método de diferencia de frecuencia y método de diferencia de fase. Solo se presentan los dos primeros tipos, que son los más utilizados. Tomando como ejemplo la Figura 1a, el ángulo entre el sensor y la normal de la tubería es θ1, δ es el espesor de la pared de la tubería y D es el diámetro nominal de la tubería. La velocidad de propagación de la señal de pulso ultrasónico es c, la velocidad del fluido es v, y el ángulo entre la línea de conexión entre los dos sensores (T1 y T2) y la dirección del flujo de gas natural es θ. Por lo tanto, la componente vcos de la velocidad ultrasónica en la dirección del flujo de gas natural es θ, y la velocidad resultante tras la superposición con la velocidad del fluido es c ± vcos θ. Es decir, cuando la dirección del componente de velocidad horizontal ultrasónica es consistente con la dirección de la velocidad del fluido, la velocidad combinada de los dos es c + vcosθ, y viceversa para c-vcosθ. 1.1 Principio de medición del método de diferencia Cuando T1 transmite y T2 recibe, el tiempo de transmisión de T1 a T2: Cuando T2 transmite y recibe T1, el tiempo de transmisión de T2 a T1: Después de ordenar: Entonces la diferencia de frecuencia entre las dos direcciones: de la fórmula (4) Se puede ver que la velocidad del gas v se puede obtener midiendo la diferencia de frecuencia, y el flujo volumétrico se puede calcular a partir de esto, es decir, se puede obtener la fórmula de producción diaria de gas natural. y t21, dos parámetros de tiempo, se puede obtener el caudal de gas v, y se puede obtener la fórmula de producción diaria de gas natural: De las fórmulas (6) y (8), se puede ver que la producción diaria de gas natural Q medida por el medidor de flujo ultrasónico está relacionada con el ultrasonido La velocidad de la señal de pulso es irrelevante. 2. Características de rendimiento En comparación con los medidores de flujo tradicionales, como los de placa de orificio, turbina y calle de vórtice, el medidor de flujo ultrasónico tiene las características de fuerte adaptabilidad y operación conveniente (ver Tabla 1). 3. Factores que afectan la precisión de la medición de flujo ultrasónico Hay muchos factores que afectan la precisión de los medidores de flujo ultrasónicos. Los factores principales son dos aspectos: la influencia del rendimiento del instrumento en sí; la influencia de la calidad de la instalación. 3.1 Selección del medidor de flujo El principio de medición del método de diferencia de velocidad de propagación es medir la velocidad de flujo promedio en la trayectoria de propagación ultrasónica. Si esta velocidad de flujo promedio puede reflejar correctamente la velocidad de flujo en la sección de flujo tiene un impacto en la precisión de la medición. Por lo tanto, se debe utilizar un medidor de flujo de doble canal o multicanal en el diseño para mejorar la incertidumbre del caudal promedio medido por un solo canal. En el uso real, la precisión del medidor de flujo monofónico es de ±2,0%, lo que puede cumplir con los requisitos del control de procesos. La precisión del caudalímetro multicanal es de ±1,0 %, lo que cumple con los requisitos de medición de transferencia de custodia. Existen dos tipos de cuerpos de medición para los caudalímetros ultrasónicos: de abrazadera externa y con tubo de medición autónomo. El caudalímetro ultrasónico de abrazadera es práctico y flexible, especialmente adecuado para proyectos de renovación. Sin embargo, la precisión real en aplicaciones de campo suele verse afectada por errores como negligencias en el trabajo, la distancia de instalación y la medición del área de flujo. El uso de caudalímetros ultrasónicos con tubos de medición reduce la influencia de la distribución de la velocidad del flujo en el flujo ascendente, la longitud de las tuberías rectas delantera y trasera y la ubicación del convertidor instalado en campo. Se recomienda utilizar el método de medición con su propio tubo de medición cuando las condiciones del proceso in situ lo permitan.

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