Parimi i punës dhe kalibrimi i rrjedhës së ultrazërave

Një meterë e ulërtë e ultrasoundit është një lloj meterë shpejtësie që përdor impulset ultrasonike për të matur rrjedhën e lëngut. Ajo ka operim pa kontakt, një gamë të gjerë matëse, lehtësi në përdorim dhe instalim, përshtatshmëri të fortë për diametrat e tubave të ndryshëm, lehtësi në përdorim dhe lehtësi në digitalizim. Përdoret gjerësisht për matjen në vend të shpejtësisë dhe rrjedhës së gazit dhe lëngut. Kjo artikull prezanton parimet e projektimit të meterave më të përdorura të ulërtë të ultrasoundit, analizon dhe vlerëson saktësinë e matjeve të tyre dhe diskuton metodat për të përmirësuar saktësinë e matjeve në terren.

I. Parimi i Matjes së Meterave të Ulërtë të Ultrasoundit

Parimi i funksionimit të një matësi të rrjedhës ultrazanore është treguar në Figurën 1. Janë instaluar dy sonda ultrazanore: transduseri A në drejtim të rrjedhës dërgon sinjale impulsi ultrazanorë, ndërsa transduseri B në kundërshtim të rrjedhës i merr këto sinjale. Transduserët janë montuar duke përdorur metodën e klemës së jashtme Z, nga një në secilën anë të një tubacioni të lëngut në një distancë të specifikuar. Diametri i brendshëm i tubacionit është d, shpejtësia e ultrazërit në drejtim të rrjedhës është V, dhe këndi θ midis drejtimit të përhapjes së ultrazërit dhe drejtimit të rrjedhës së lëngut është θ.

2. Analiza e pasigurisë së matjes

Shpejtësia e rrjedhës së lëngut sipas formulës (3) përbëhet nga katër pjesë: diametri i brendshëm i gypit d, shpejtësia teorike e zërit C në lëngun e matur, tangjenti i këndit të përthyerjes së valës së zërit tanθ, dhe ndryshimi i kohës Δt midis rrjedhës së drejtë dhe të kundërt të lëngut që kalon nëpër transduserin AB. Analiza përkatëse e pasigurisë së matjes është si më poshtë.

1. Vlerësimi i pakufizmit të prezantuar nga përsëritshmëria e matjes së diametrit të brendshëm të gypit d

Sipas standardit **, diametri nominal i gypit D dhe trashësia e gypit s janë vetëm përmasa nominale të përafërt. Diametri i jashtëm i gypit D dhe trashësia e gypit s duhet të maten çdo herë. Prandaj, kjo pakufizëm ka dy përbërës, dmth. përsëritshmërinë e matjes së objektit të matur dhe pakufizimin e matjes së instrumentit matës që përdoret në vendin nën vendosje. Sipas përvojës sonë aktuale në terren, pakufizimi i matjes së diametrit të brendshëm të gypit d është në përgjithësi Urel (d) = 0,5% (k = 2); prandaj, pakufizimi standard i prezantuar nga matja e diametrit të brendshëm të gypit d është:

urel(d) = urel(d) / k = 0,5% / 2 = 0,25%

2. Vlerësimi i pakufizimit të prezantuar nga matja e shpejtësisë së zërit të lëngut C, urel(C)

Sipas të dhënave teknike, kjo pakërcësi vlerësohet si Klasa B. Pakërcësia e matjes së shpejtësisë së zërit në lëngun e matur është:

Urel(C) = 0,6% (k = 2). Kjo mund të citohet drejtpërdrejt:

urel (C) = Urel (C) / k = 0,6% / 2 = 0,3%

3. Pakërcësia e shkaktuar nga përsëritshmëria e matjes së distancës l midis transducereve A dhe B

Vlerësimi i pakërcësisë së urel (l) Pakërcësia e matjes së distancës l midis transducerit të poshtëm A dhe transducerit të sipërm B ka dy komponentë: përsëritshmërinë e matjes së objektit të matur dhe pakërcësinë e matjes së instrumentit matës të përdorur në terren. Bazuar në përvojën tonë aktuale në matjen në terren, pakërcësia standarde e shkaktuar nga përsëritshmëria e matjes së distancës l midis transducereve A dhe B është në përgjithësi

Urel(l) = 0,6% (k = 2):

Urel(l) = s/k = 0,5%/2 = 0,25%

4. Hyrje në Ndryshimin e Kohës Δt Midis Rrymës së Përparme dhe Rrymës së Kundërt nëpër Transducere AB

Vlerësimi i pakufizimit u(Δt) Ndryshimi i kohës Δt midis rrjedhës së drejtë dhe të kundërt nëpër transduktorët AB në një matës të rrjedhës ultrazanor matet duke zbritur kohën t1 nga impulsi i dërguar nga transduktori A te B në drejtimin e rrjedhës direkte dhe t2 nga impulsi i dërguar nga B te A në drejtim të rrjedhës së kundërt (shih Figurën 1). Sipas formulës (1), përbërësit e pakufizimit të saj përcaktohen kryesisht nga distanca l midis transduktorit të poshtëm A dhe transduktorit të epërm B, diametri i brendshëm i gypit d dhe shpejtësia e zërit C në lëngun e matur. Saktësia e matjes së kohës dhe frekuencës është më e larta në mes të të gjitha disiplinave të matjes. Gabimi i shkaktuar nga matja e impulsit të matësit të rrjedhës ultrazanor mund të injorohet. Distanca l, diametri i brendshëm i gypit d dhe shpejtësia e zërit C në lëngun e matur përfshihen në komponentë të tjera të pakufizimit. Prandaj, pakufizimi u (Δt) i futur nga ndryshimi i kohës Δt midis lëngjeve të epërm dhe të poshtëm që kalojnë nëpër transduktorët AB mund të injorohet.

III. Metodat për Përmirësimin e Saktësisë së Matjeve në Terren të Ulltrazërit të Mjeteve për Matjen e Rrymimit

Në matjet në terren, hapi i parë është të kryhet një analizë e gjërë e faktorëve të ndryshëm. Këta faktorë të gjithë kanë një ndikim të caktuar në rezultatet përfundimtare të matjeve, siç shihet më poshtë.

1. Ndikimi i Pacaktueshmërisë në Shpejtësinë e Zërit C dhe Metodat Empirike për Përmirësimin e Saktësisë së Matjeve në Terren

Para se të fillojnë matjet në terren, duhet të sigurohet mediu që do të matet. Nëse mediu është gaz, duhet të jepet përbërja specifike e gazit, temperatura operative dhe presioni operativ. Shpejtësia e zërit ultrazanor mund të merret duke u referuar standardeve përkatëse duke përdorur informacionin e mësipërm. Ndikimi i shpejtësisë së zërit C të medituesit të punës mbi hidrometrin ultrazanor do të ketë ndikim më të vogël në rezultatet e matjes. Nëse mediu është lëng, duhet të jepet emri specifik i lëngut, presioni operativ, temperatura operative, presioni operativ dhe prania e grimcave të lëngshme në lëng. Vendosja e shpejtësisë së zërit duhet të marrë parasysh efektet e temperaturës. Shpejtësia e zërit të tretësirave ujore është më e madhe se ajo e ujit, dhe për shumicën e lëngjeve, sa më e lartë të jetë temperatura, aq më e madhe është shpejtësia e zërit. Kur ka shumë grimca në lëng (por brenda gamës së matjes), ekzistojnë dy qasje: 1. Grimcat e shpërndara njëtrajtësisht. Në këtë rast, sinjali është relativisht stabil, kështu që është e vështirë të zbulohet nëpërmjet matjes. Duhet të jepet shkaku dhe lloji i grimcave të medituesit të matur. Kur lloji i grimcës dihet, shpejtësia e zërit të lëngut mund të rregullohet në mënyrë të përshtatshme dhe mund të krahasohen cilësitë e sinjalit për të marrë rezultate më të sakta të matjes. ② Në rastin e grimcave jo të njëtrajtshme, intensiteti i sinjalit do të ndryshojë në mënyrë të konsiderueshme. Në këtë rast, mënyra më e mirë është të bëhet matja për një periudhë të gjatë kohore dhe të mesohet leximi në disa pika me cilësi të mirë sinjali.

2. Distanca l ndërmjet transducereve A dhe B dhe diametri i brendshëm i gypit d

Ndikimi i përsëritshmërisë së matjeve dhe metodat për të përmirësuar saktësinë e matjeve në vendin në terren: Kur të zgjidhni gypin e matjes, zgjidhni një sekcione të drejtë dhe të qëndrueshme të mjedisit të punës, larg valvës së pompës. Nëse mjedisi në gyp është lëng, zgjidhni edhe një sekcion gypi që me të vogla mund të shkaktojë përfundim në fund dhe mbledhje ajri në krye. Matni fillimisht me sondën e instaluar vertikalisht, pastaj horizontalisht. Nëse ndryshimi ndërmjet dy matjeve është brenda gabimit maksimal të lejuar të hidrometrës së ultrazërit, pa ndryshuar parametrat e tjerë, vazhdoni me matjen tjetër pas konfigurimit të mëtejshëm të parametrave. Përndryshe, zgjidhni përsëri gypin për matje (nëse ndryshimi ndërmjet dy matjeve e kalon gabimin e lejuar të hidrometrës së ultrazërit, kjo tregon se seksioni i gypit nuk është i mbushur plotësisht me mjedisin e punës).

Kur të vendosni parametrat e detajuar për matjen tjetër, faktorët kryesorë që ndikojnë në saktësinë e matjes janë distanca l midis transmetuesve A dhe B dhe diametri i brendshëm i tubit d. Distanca l zakonisht matet me një vizore çeliku apo mikrometër në përputhje me distancën l. Për të matur diametrin e brendshëm d të tubit, kur diametri i jashtëm i tubit është i vogël, mund të përdoret drejtpërdrejt një mikrometër. Për tuba më të mëdhenj, është më mirë të përdoret një vizore çeliku me saktësi për të matur perimetrin dhe më pas të llogaritet diametri. Kur maten tubat me depozita të ashpra të brendshme dhe të turbulltë, parametri i murit të tubit s mund të rritet dhe shpejtësia e zërit të murit mund të zvogëlohet. Kur maten tubat me korrozion të ashprë të brendshëm, parametri i murit të tubit s mund të zvogëlohet, por shpejtësia e zërit të murit mbetet e pandryshuar.

Në bazë të parimit të hidrometrave me ultrazë të tipit transit-kohor, kjo punim analizon dhe vlerëson pasigurinë e matjes së gabimeve të hidrometrave me ultrazë. Duke u bazuar në vitet e përvojës së institutit tonë në testimin në terren të hidrometrave me ultrazë, propozojmë dhe shpjegojmë disa pika kyçe për përmirësimin e saktësisë së matjes në terren të hidrometrave me ultrazë.