Какие факторы учитываются при выборе ультразвуковых расходомеров?

Ультразвуковой расходомер используется совместно с водосливным резервуаром для измерения расхода воды в открытом канале. Он в основном применяется для измерения расхода сточных вод на сбросных водосбросах очистных сооружений, предприятий и учреждений, расхода в городских канализационных системах и каналах сельскохозяйственного назначения. Поскольку прибор нашей компании использует ультразвуковые волны для распространения по воздуху, измерение производится бесконтактным способом. Поэтому он подходит для измерения расхода и уровня жидкости в условиях липких и коррозионных жидкостей.

Каковы контрольные факторы при выборе ультразвукового расходомера?

1. Выбор диапазона и точности. Диапазон измерения уровня воды расходомеров открытого канала, используемых в сельскохозяйственных оросительных каналах и каналах сброса сточных вод, составляет 2–4 м, а зона нечувствительности зонда — 0,3–0,5 м. Точность выбирается в соответствии с реальными потребностями применения для достижения экономической выгоды.

2. Выбор типа источника питания может быть следующим: 24 В постоянного тока, 12 В постоянного тока, 5 В постоянного тока, 220 В переменного тока и т. д. Если на объекте есть муниципальное электроснабжение, выберите тип источника питания 220 В переменного тока. Если муниципального электроснабжения на объекте нет, предпочтительным является источник питания 12 В постоянного тока, а вспомогательный DTU/RTU должен питаться от источника питания 12 В постоянного тока для обеспечения бесперебойности электроснабжения объекта.

3. Выбор и установка водосливного резервуара. Существует три распространённых типа водосливов: треугольные, прямоугольные и желоба Паршалла. Желоба Паршалла рекомендуются для сельскохозяйственного орошения и сброса сточных вод. Зависимость уровня воды от расхода в желобе Паршалла калибруется экспериментально, и полученные данные относительно точны. При условии, что уровень воды ниже желоба Паршалла невелик, сброс воды происходит плавно, и нет застоя воды. Зависимость уровня воды от расхода для треугольных и прямоугольных водосливов определяется теоретическими расчётами, и некоторые эксплуатационные условия легко проигнорировать, что приводит к дополнительным ошибкам и требованиям к перепадам воды выше и ниже по течению.

4. Выберите тип передачи сигнала.

Цифровой сигнал: Цифровой сигнал определяет интерфейс передачи данных и протокол связи. Интерфейс передачи данных: RS485, RS232 и т. д. Доступны протоколы HART, Modbus, Profibus и т. д.

Аналоговый сигнал: Аналоговый сигнал включает в себя ток (DC4-20 мА), напряжение, сопротивление (сопротивление и напряжение обычно используются редко) и т. д.

Ультразвуковые расходомеры в основном используются для измерения расхода в водохранилищах, реках, водохозяйственных проектах, системах орошения сельскохозяйственных угодий и водопропускных трубах. Поскольку для расчета расхода на участке подачи воды в основном используются метод водосливного желоба и метод площади скоростей, способ установки напрямую влияет на результаты и точность измерений.

Недорогой ультразвуковой расходомер состоит из прибора для измерения уровня жидкости и резервуара для воды, изготовленного в соответствии с документами, опубликованными Институтом метрологии. Уровнемеры жидкости измеряют уровень жидкости непосредственно в канале или резервуаре. При измерении расхода в открытом канале установите водосливную канавку. Водосливные канавки преобразуют расход воды в открытых каналах в уровень жидкости. Прибор измеряет уровень воды в водосливном резервуаре, а затем рассчитывает расход на основе соотношения между уровнем воды и расходом в соответствующем водосливном резервуаре.

Между фактической точностью измерений высокотемпературного ультразвукового расходомера и теоретической точностью (то есть точностью калибровки прибора на заводе) должен быть определенный разрыв, который в основном обусловлен такими факторами, как место установки, точность установки, метод обработки данных и метод калибровки.

Таким образом, повышение точности измерений в основном начинается со следующих пунктов:

1. Отрегулируйте положение установки.

Постарайтесь выбрать прямой канал стандартного сечения, отвечающего требованиям (прямой участок выше по течению должен быть в 10 раз шире канала, а прямой участок ниже по течению — в 5 раз шире канала). Если это требование не выполняется, состояние потока воды будет нестабильным, а результат измерения будет слишком большим или слишком маленьким. В этом случае необходимо внести поправку, обычно умножая на поправочный коэффициент (полученный в результате калибровки на месте) или корректируя положение установки.

2. Повышение точности установки

Основное внимание уделяется точности угла установки и положения датчика скорости. При отклонении угла установки результат будет иметь фиксированную погрешность. В этом случае для повышения точности измерения необходимо скорректировать угол установки или умножить результат на поправочный коэффициент.

3. Метод обработки данных

В основном это относится к тому, что в процессе измерения на месте могут возникать различные помехи (например, плавание рыбы вблизи датчика расхода во время измерения), что приводит к неточности или полному искажению отдельных данных. При большом интервале измерения эти искажения оказывают большее влияние на результаты измерений, поэтому необходимо увеличить плотность интервала измерения и устранить или сгладить искаженные данные.

4. Метод калибровки

При калибровке ультразвукового плотномера необходимо следить за тем, чтобы расход воды в сечении в месте измерения оставался неизменным в течение определённого времени, иначе одному и тому же уровню воды будут соответствовать разные расходы при подъёме или падении воды, что приведёт к слишком большому (падающая вода) или слишком малому (поднимающаяся вода) калибровочному коэффициенту. Также следует отметить, что для калибровки следует выбрать один или несколько подходящих уровней воды, а не выбирать специальные уровни воды. Если точное значение фактического расхода воды в сечении получить невозможно, погрешность системы можно компенсировать, установив прибор симметричным или обратным способом.