Este guia concentra-se nessas decisões de engenharia: como a tecnologia funciona, como avaliar se ela se adapta a uma aplicação, como instalá-la corretamente, o que afeta a qualidade da medição e quando outro tipo de medidor é a melhor escolha.
Como funciona um medidor de vazão ultrassônico-com pinça?
A maioria dos sistemas industriais-de restrição usa medição de tempo-de trânsito. Dois transdutores enviam pulsos ultrassônicos através da parede do tubo e do fluido. Um pulso viajando com o fluxo chega um pouco mais cedo do que um pulso viajando contra ele. O transmissor usa essa diferença de tempo-de trânsito, juntamente com o caminho acústico e a geometria do tubo, para calcular a velocidade do fluxo e o fluxo volumétrico. A Endress+Hauser fornece uma explicação útil sobre oprincípios de medição ultrassônica, incluindo tempo de trânsito-e métodos Doppler.
O tempo-de trânsito e o Doppler não devem ser tratados como intercambiáveis. Um medidor de tempo-de trânsito precisa de um caminho acústico utilizável através do fluido, enquanto um medidor Doppler depende de reflexões de partículas em movimento ou bolhas de gás. Para uma comparação mais profunda, consultetempo-de trânsito versus medidores de vazão ultrassônicos Dopplere o práticoRequisitos do medidor de vazão Doppler.
A medição-de fixação funcionará no seu tubo?
Antes de escolher um modelo, analise o aplicativo. Um medidor de pinça-é um forte candidato quando o tubo está cheio, a construção do tubo é conhecida, o fluido pode transmitir um sinal ultrassônico utilizável e há tubo acessível suficiente para a montagem correta do sensor. O valor é especialmente claro quando uma conexão de processo aumentaria o tempo de desligamento, o risco de vazamento ou trabalhos caros de tubulação; A Emerson descreve essa abordagem não{3}}intrusiva em seusuporte-no portfólio de medidores de vazão ultrassônicos.
- Condição do tubo:Confirme o material, diâmetro externo, espessura da parede, revestimento e condição do revestimento.
- Condição do fluido:Confirme o líquido, a temperatura, as bolhas ou sólidos esperados e se o tubo permanece cheio.
- Condição de fluxo:Verifique a faixa de velocidade esperada, direção do fluxo e distúrbios próximos.
- Objetivo de medição:Decida se o medidor é para indicação, solução de problemas, controle, monitoramento de energia ou verificação.
- Acesso à instalação:Certifique-se de que haja espaço para preparar a superfície do tubo, posicionar os transdutores e direcionar os cabos.
Se vários desses itens forem desconhecidos, colete os dados do aplicativo antes de selecionar o hardware. Um mais detalhadobraçadeira-no guia de seleção do medidor de vazão ultrassônicopode ajudar a estruturar esse processo.
Como instalar uma pinça-no medidor de vazão ultrassônico
1. Verifique os dados do tubo em vez de adivinhar
Insira o diâmetro externo real do tubo, espessura da parede, material e dados do revestimento exigidos pelo transmissor. O tamanho nominal do tubo nem sempre é igual ao diâmetro externo real e a espessura nominal da parede pode ser diferente de um tubo envelhecido ou corroído. Se a espessura da parede for incerta e a medição for importante, confirme-a a partir de registros confiáveis da tubulação ou de uma medição de espessura apropriada, em vez de inserir uma estimativa conveniente.
2. Escolha o melhor local de medição disponível
Evite colocar os sensores imediatamente ao lado de válvulas de controle, bombas, cotovelos múltiplos ou outros distúrbios quando um local melhor estiver disponível. Não existe uma regra universal-de execução direta para cada alicate-medidor. Os requisitos do fabricante devem reger a instalação final. Por exemplo, a Endress+Hauser afirma que um projeto de fixação atual-pode manter seu desempenho especificado com uma passagem de entrada 2 × DN sob condições definidas porque usa correção de perfil-de fluxo; essa é uma capacidade do produto e não uma regra geral para todos os medidores. Consulte o fabricanteProsonic Flow W 400 especificações.
3. Prepare a superfície do tubo
Remova ferrugem solta, incrustações, sujeira ou revestimento instável que impeça o contato acústico consistente. Aplique o material de acoplamento ou almofada especificado para o sistema transdutor. Um forte ajuste de ganho eletrônico não compensa um acoplamento mecânico deficiente.
4. Use o arranjo V, Z ou W correto
Os arranjos V, Z e W criam diferentes caminhos ultrassônicos. A configuração correta depende do tubo, da frequência do sensor, da atenuação e do projeto do medidor; mais reflexões não são automaticamente melhores. Siga o cálculo do transmissor ou as instruções do fabricante. EsseGuia do método Z- vs método V-fornece contexto de montagem adicional.
5. Defina o espaçamento e o alinhamento com cuidado
O transmissor normalmente calcula o espaçamento do sensor a partir dos dados do tubo e do fluido. Meça a partir do ponto de referência especificado para o transdutor e o trilho de montagem, e não a partir de uma borda arbitrária. Mantenha ambos os sensores alinhados com o caminho acústico pretendido e fixe-os para que a vibração não altere a posição. Para uma sequência de instalação mais completa, consulte o guia parainstalar um medidor de vazão ultrassônico-montado na parede.
6. Verifique o diagnóstico antes de confiar no número
Após a montagem, revise os valores de diagnóstico disponíveis no medidor: qualidade do sinal, ganho, informações-de tempo de trânsito e quaisquer indicadores-de status da instalação. Não use um limite de força-de sinal universal entre marcas. Em vez disso, compare a leitura com a faixa aceitável do fabricante e verifique se o diagnóstico permanece estável durante a execução do processo. Um valor de fluxo estável com dados de configuração inadequados ainda pode estar errado.
O que realmente determina a precisão do-medidor de vazão Clamp On?
A precisão não é uma propriedade única do transdutor. Depende da especificação do medidor e das condições instaladas. A precisão publicada deve, portanto, ser separada darepetibilidadee doincerteza da medição completa. Um medidor pode repetir de perto e ainda ter um resultado tendencioso se as dimensões do tubo, o perfil de fluxo ou a configuração do sensor estiverem errados.
As principais variáveis de campo são dimensões do tubo, material e revestimento do tubo, acoplamento acústico, posição do transdutor, condição do fluido, perfil de fluxo e velocidade operacional real. Se a precisão for fundamental para a aplicação, revise o siteprecisão do medidor de vazão ultrassônicoorientação em vez de aplicar uma percentagem genérica a cada instalação.
A calibração e a verificação de campo também são tarefas diferentes. A calibração compara um medidor com uma referência rastreável sob condições definidas; a verificação de campo verifica se a medição instalada permanece confiável em seu processo real. NISTserviço de calibração de fluxo líquidoilustra por que a incerteza inclui não apenas o padrão de referência, mas também a reprodutibilidade do medidor e a instrumentação associada. Para um planejamento prático do local, revisecomo calibrar um medidor de vazão.
Quando você deve rejeitar a fixação-na medição?
Fixar-não é a resposta certa simplesmente porque evita cortar o tubo. Reconsidere a tecnologia quando o tubo não puder permanecer cheio, a construção do tubo for desconhecida ou acusticamente difícil, o revestimento estiver mal aderido, corrosão severa ou depósitos impedirem um sinal estável, não houver local de montagem utilizável ou a incerteza de medição necessária não puder ser demonstrada sob as condições reais de instalação.
Reconsidere também quando uma seção de medição em linha permanente fornecer uma solução mais controlada para o objetivo de medição. As compensações-são discutidas emmedidores de vazão-fixados versus medidores de vazão ultrassônicos em linha.
Pinça portátil ou fixa-no medidor?
Escolha ummedidor de fluxo ultrassônico portátilpara pesquisas, comissionamento, verificações de bombas, monitoramento temporário ou medições comparativas em vários locais. Escolha um sistema fixo quando o sinal deve permanecer disponível para indicação contínua, totalização, controle ou conexão a um PLC ou DCS.
O princípio de medição pode ser semelhante, mas os critérios de compra são diferentes. Uma unidade portátil dá mais ênfase à vida útil da bateria, ao registro de dados, ao alcance do transdutor e à configuração rápida. Um sistema permanente requer mais atenção à energia, às saídas, à comunicação, à classificação do gabinete, à aprovação de-áreas perigosas e à estabilidade de montagem-de longo prazo.
Fixação-no medidor de vazão ultrassônico ou eletromagnético?
Para líquidos condutores, um medidor eletromagnético pode ser a escolha mais forte quando uma instalação permanente em linha for aceitável e um tubo de medição definido for preferido. A medição ultrassônica-fixada torna-se mais atraente quando a interrupção do processo ou a modificação do tubo é a principal restrição. Nenhuma das tecnologias é universalmente mais precisa.
Para uma decisão detalhada, comparemedidores de vazão ultrassônicos vs eletromagnéticose revise os disponíveismedidores de fluxo eletromagnéticosse o líquido for condutivo e a instalação em linha for prática.
O que impulsiona o custo?
O preço depende de mais do que o diâmetro do tubo. Fatores de custo importantes incluem configuração portátil versus fixa, serviço de líquido versus gás, tipo de transdutor e faixa de temperatura, número de canais, registro de dados, comunicações, certificação de-áreas perigosas e hardware de montagem. O custo instalado também inclui acesso, preparação de superfície, comissionamento e qualquer trabalho de verificação. O siteguia de custos do medidor de vazão ultrassônicoé um ponto de partida melhor do que tratar todos-os sistemas de restrição como uma categoria de preço.
Um exemplo prático de seleção
Considere uma hipotética linha de água-gelada existente que não pode ser desligada. O material do tubo e a espessura da parede são conhecidos, a linha permanece cheia, o líquido é relativamente limpo e o objetivo é testar temporariamente o desempenho da bomba-em vez da transferência de custódia. Um medidor portátil de-limitação de tempo-de trânsito é uma primeira opção lógica. A próxima decisão não é a marca; é se o tubo reto disponível, o alcance do sensor e os diagnósticos suportam uma medição confiável na velocidade de fluxo esperada.
Se o mesmo tubo contivesse sólidos pesados em suspensão, tivesse um revestimento solto desconhecido ou exigisse uma incerteza de medição muito baixa para uma transação comercial, o processo de seleção mudaria. Essa é a disciplina principal: escolha primeiro as condições de aplicação e depois combine o instrumento.
Perguntas frequentes
P: Uma braçadeira-no medidor de vazão ultrassônico causa queda de pressão?
R: Os transdutores externos não adicionam obstrução dentro do tubo, portanto não criam a perda de pressão associada a uma restrição intrusiva.
P: O tubo precisa estar cheio?
R: Para medição de-pinça de líquido-de tubo fechado convencional, normalmente é necessário um tubo completo. Tubos parcialmente cheios precisam de tecnologia projetada especificamente para essa condição.
P: Um medidor-de pinça pode medir líquidos sujos?
R: Às vezes. O resultado depende da quantidade e da natureza do gás ou dos sólidos, do percurso acústico e do método de medição. Não presuma que todos os líquidos sujos necessitam de Doppler ou que todos os medidores de tempo de trânsito falharão.
P: Como verifico a leitura após a instalação?
R: Comece com o diagnóstico e configuração do medidor e depois compare o resultado com uma referência independente que seja apropriada para a aplicação. Dependendo do local, pode ser outro medidor calibrado, um teste controlado, uma balança de processo ou uma medição repetida em um local melhor. A verificação deve testar a medição instalada e não simplesmente confirmar se o display está estável.
P: Que informações devo enviar a um fornecedor?
R: Forneça o fluido, material do tubo, diâmetro externo, espessura da parede, revestimento, temperatura, faixa de vazão esperada, velocidade mínima e máxima se conhecida, ambiente de instalação, precisão necessária, saídas, fonte de alimentação e se a medição é portátil ou permanente. Você pode então comparar essa aplicação com um medidor de vazão ultrassônico-de pinça adequado, em vez de selecionar apenas as especificações principais.
Lista de verificação de seleção final
- O tubo está cheio durante a medição?
- O material do tubo, o diâmetro externo e a espessura da parede são conhecidos?
- O forro ou revestimento está compreendido?
- O fluido é compatível com o método ultrassônico selecionado?
- A vazão esperada está dentro da faixa do medidor e do transdutor?
- Existe um local adequado longe de grandes perturbações de fluxo?
- Os transdutores podem ser montados e alinhados corretamente?
- Que incerteza ou repetibilidade a aplicação realmente exige?
- Como será verificada a leitura instalada?
- Um medidor em linha ou eletromagnético resolveria o problema de medição de forma mais confiável?
Um medidor de vazão ultrassônico com braçadeira-pode ser uma maneira eficaz de adicionar medição de vazão sem modificar a linha do processo, mas a conveniência da instalação não deve substituir o julgamento da engenharia. Comece com o tubo, o fluido, as condições de vazão e o objetivo da medição. Se essas entradas suportarem um caminho acústico estável e a qualidade de medição necessária, a tecnologia clamp{3}}pode ser uma solução prática; caso contrário, escolher outro medidor antecipadamente geralmente é melhor do que tentar solucionar um aplicativo inadequado após a instalação.
