Z-methode versus V-methode Installatie van ultrasone flowmeter

Voor de meeste klem-on transit--toepassingen begint u met de V-methode wanneer de pijp relatief klein, akoestisch geschikt, volledig vol en vanaf één kant toegankelijk is. Overweeg de Z-methode als de leiding groot is, de muur of bekleding het signaal verzwakt, of als de diagnose van de V--methode zwak blijft nadat de installatie is gecontroleerd.

Die regel is slechts een uitgangspunt. De juiste montageopstelling is ook afhankelijk van het transducermodel, de buitendiameter van de buis, de wanddikte, het buismateriaal, de voering, de vloeistofconditie, het beschikbare rechte stuk, de toegang tot de installatie en de diagnostische waarden die door de zender worden gerapporteerd.

In deze handleiding wordt uitgelegd hoe Z- en V-montage werken, hoe u hiertussen kunt kiezen, hoe u de transducers installeert en wat u moet controleren bij eenklem-op ultrasone flowmetergeeft een zwak of onstabiel signaal weer.

Snel antwoord: moet u de V-methode of de Z-methode gebruiken?

Selecteer een montagemethode niet alleen op basis van de buisdiameter. Een kleine buis met een dikke wand of ongeschikt materiaal kan moeilijker te meten zijn dan een grotere, schone stalen buis. Op dezelfde manier kan een correct geïnstalleerde V-opstelling beter presteren dan een slecht uitgelijnde Z-opstelling.

Hoe een stroomtang-tijdens transport-Ultrasone tijdstroommeter werkt?

A transit-tijd ultrasone flowmetermaakt gebruik van twee externe transducers. Elke transducer zendt en ontvangt afwisselend een ultrasoon signaal door de buiswand en vloeistof.

Het signaal dat met de stroom meebeweegt, arriveert iets eerder dan het signaal dat tegen de stroom in beweegt. De zender meet dit transittijdsverschil- en combineert dit met de ingevoerde leiding- en vloeistofgegevens om de snelheid en volumetrische stroom te berekenen.

Omdat de transducers buiten de leiding blijven, hoeft voor de installatie normaal gesproken de leiding niet te worden doorgesneden of het proces te worden onderbroken. Emerson beschrijft klem-op ultrasone metingen als een niet-intrusieve methode die aan de buitenkant van de pijp wordt bevestigd zonder een lekpad te creëren of een operationele onderbreking te vereisen.Emerson's klem-op ultrasoon overzichtbiedt aanvullende achtergrondinformatie over het meetprincipe.

De montagemethode bepaalt hoe het geluid zich tussen de twee transducers verplaatst. Het verandert niets aan het basisprincipe van de transittijd-, maar wel aan de akoestische padlengte, het aantal reflecties, signaalverlies, montagetoegang en uitlijningsvereisten.

Wat is de V-methode voor installatie van ultrasone flowmeters?

Bij een V-methode-opstelling worden de stroomopwaartse en stroomafwaartse transducers aan dezelfde kant van de pijp geïnstalleerd. De geluidsbundel komt de pijp binnen, kruist de vloeistof, reflecteert vanaf de tegenoverliggende pijpwand en keert terug naar de tweede transducer.

Dit produceert een V--vormig akoestisch pad. Sommige fabrikanten noemen het een reflectieregeling.

Waarom wordt de V-methode vaak gebruikt?

• Beide transducers kunnen vanaf dezelfde kant van de buis worden geïnstalleerd.
• Het uitlijnen van de sensor is over het algemeen eenvoudiger dan montage aan de tegenovergestelde-zijkant.
• Het gereflecteerde pad biedt een bruikbare akoestische padlengte op veel kleine en middelgrote pijpen.
• Montagerails en afstandsstangen kunnen ervoor zorgen dat de berekende afstand gemakkelijker te reproduceren is.
• Dit is praktisch wanneer de achterzijde van de buis niet toegankelijk is.

De V-methode is vaak een geschikte eerste poging voor schone vloeistof in een volle leiding met een uniforme wand en een goed voorbereid buitenoppervlak. Het is ook handig voor tijdelijke onderzoeken uitgevoerd met eendraagbare ultrasone flowmeter.

Wanneer de V-methode minder betrouwbaar wordt?

De geluidsbundel moet de buiswand twee keer kruisen en reflecteren vanaf de verste muur. Signaalverlies kan toenemen als de buis een dikke wand, een grove materiaalstructuur, zware corrosie, interne kalkaanslag, een slecht hechtende voering, dikke verf of een oneffen contactoppervlak heeft.

Een zwak V-methodesignaal kan ook het gevolg zijn van onjuiste leidinggegevens, onjuiste transducerafstanden, ontoereikende koppeling, een ongeschikte sensorfrequentie, meegevoerd gas, onstabiele stroming of een leiding die niet volledig gevuld is. Als u overstapt op de Z-methode, worden deze onderliggende problemen niet automatisch verholpen.

Wat is de Z--installatie van de ultrasone flowmeter?

Bij een Z--methode worden de twee transducers aan weerszijden van de pijp geplaatst. Het akoestische signaal passeert de leiding en de vloeistof directer, zonder te reflecteren vanaf de tegenoverliggende muur voordat het de ontvangende transducer bereikt.

Sommige fabrikanten omschrijven dit als een directe regeling.

Waarom kan de Z-methode een sterker signaal produceren?

• Het geluid volgt een kortere en directere route.
• De straal is niet afhankelijk van reflectie op een verre-muur.
• Bij moeilijke leidingomstandigheden kan er minder akoestische demping optreden.
• Het is vaak handig bij pijpen met een grote-diameter of dik-muur.
• Het kan een meting herstellen als een correct geïnstalleerde V-opstelling zwak blijft.

Waarom is de installatie van Z--methode veeleisender?

De transducers moeten aan weerszijden van de buis worden geplaatst en op het juiste akoestische vlak worden uitgelijnd. Een axiale of perifere positioneringsfout kan voorkomen dat de ontvangende transducer de straal onderschept.

Z-montage kan daarom ongeschikt zijn als de buis zich tegen een muur bevindt, in een smalle greppel, afgedekt door apparatuur in de buurt, of slechts vanaf één kant toegankelijk is. Nauwkeurige markering en meting rond de buis zijn vooral belangrijk bij grote diameters.

Z-methode versus V-methode: belangrijkste verschillen

Geen van beide methoden is inherent nauwkeuriger in elke toepassing. Finalenauwkeurigheid van de ultrasone flowmeterhangt af van leidinggegevens, sensorselectie, afstand, uitlijning, stromingsprofiel, vloeistofconditie, installatiekwaliteit en instrumentconfiguratie.

Hoe kies je de V-methode of de Z-methode?

1. Begin met de meter- en transducerhandleiding

Pas geen universele DN-limiet toe op elke ultrasone flowmeter. Transducerfrequentie, sensorconstructie, ondersteunde padopstellingen, pijpmateriaaldatabase en signaalverwerking- variëren per model.

Voor een leiding die door één instrument wordt gemeten met V-montage is mogelijk een Z-montage, een andere transducerset of een andere meter nodig. De aanbevolen montagemodus en berekende afstand van de zender moeten voorrang krijgen op een generieke online grafiek.

2. Controleer de buitendiameter van de buis en de wanddikte

De buisdiameter beïnvloedt de akoestische padlengte, maar de wanddikte heeft ook invloed op de transmissie door de buis. Voer de werkelijke buitendiameter en de gemeten of geverifieerde wanddikte in, in plaats van alleen te vertrouwen op de nominale buismaat.

Onjuiste afmetingen veranderen de berekende stralingshoek en de afstand tussen de transducers. Bekijk hoepijplijnparameters beïnvloeden ultrasone metingenvoordat u de meter in gebruik neemt.

3. Controleer het buismateriaal, de voering en de staat van het oppervlak

Koolstofstaal, roestvrij staal, koper, kunststof, gietijzer, beklede buizen en composietbuizen brengen ultrasoon geluid op verschillende manieren over. In de zender moet de juiste materiaal- en geluidssnelheid worden geselecteerd.

Composietstructuren kunnen bijzonder moeilijk zijn omdat verschillende lagen, vezels, harssystemen en wandconstructies het akoestische pad beïnvloeden. KROHNE merkt op dat GVK-buizen over het algemeen lastiger zijn voor klem-bij ultrasone metingen dan metalen of plastic buizen uit één-component.KROHNE's toepassingsbegeleidingillustreert deze beperking.

Externe roest, losse verf, vuil, lasnaden en ruwe coatings kunnen consistent transducercontact voorkomen. Interne schaal of een slecht gehechte voering kan het signaal verzwakken of verstrooien, zelfs als het buitenoppervlak er acceptabel uitziet.

4. Controleer of de leiding helemaal vol is

Een transit-tijdklem-op een vloeistofmeter vereist een continu akoestisch pad door de vloeistof. Een gedeeltelijk gevulde pijp creëert een luchtinterface die de straal kan onderbreken en geen signaal, onstabiele metingen of misleidende diagnostiek kan produceren.

Kies een locatie die zowel bij nuldebiet als tijdens normaal bedrijf vol blijft. Volgens de officiële richtlijnen van Siemens moet de leiding binnen het installatiegebied van de sensor volledig gevuld zijn voor nauwkeurige metingen.

5. Evalueer de vloeistofconditie

Meting van de transittijd- presteert over het algemeen het beste wanneer de vloeistof een voldoende helder akoestisch pad biedt. Af en toe kleine belletjes kunnen de signaalkwaliteit verminderen, terwijl aanhoudende beluchting of hoge concentraties zwevende vaste stoffen een betrouwbare meting van de transittijd- kunnen verhinderen.

Als bellen of vaste stoffen deel uitmaken van het normale proces en geen tijdelijke fout zijn, kan het veranderen van V naar Z de toepassing mogelijk niet oplossen. ADoppler ultrasone flowmeterkan geschikter zijn omdat Doppler-technologie afhankelijk is van akoestische reflectoren in de vloeistof. Badger Meter beschrijft zijn DFX Doppler-meter als een oplossing voor beluchte vloeistoffen en vloeistoffen met zwevende deeltjes.

6. Controleer beschikbare rechte pijpleidingen en verstoringen

Installeer de transducers uit de buurt van pompen, gedeeltelijk geopende kleppen, regelkleppen, meerdere bochten, verloopstukken, T-stukken en andere fittingen die het snelheidsprofiel verstoren.

De vereiste afstand is model- en toepassing-specifiek. Als referentie van een fabrikant vermeldt Siemens een typisch minimum van 10 pijpdiameters stroomopwaarts en 5 diameters stroomafwaarts, waarbij extra rechte stukken vereist zijn na ernstigere verstoringen. Bekijk de meterhandleiding en die van de sitevereisten voor rechte-buizenin plaats van 10D/5D als een universele regel te behandelen.

7. Overweeg fysieke toegang

• Gebruik V-montage als slechts één zijde toegankelijk is en de diagnose aanvaardbaar is.
• Gebruik de Z-montage alleen als beide zijden nauwkeurig kunnen worden gemarkeerd en uitgelijnd.
• Verplaats het meetpunt als een muur, isolatiesteun, las, flens of structureel onderdeel het akoestische pad verstoort.
• Kies geen gemakkelijkere locatie als deze een gedeeltelijk volle leiding of een ernstig verstoorde stroming introduceert.

8. Laat de diagnose de beslissing bevestigen

De montagemethode wordt niet alleen bevestigd omdat er een stroomwaarde verschijnt. Een geloofwaardige installatie moet ook stabiele en plausibele diagnostische waarden opleveren.

Als de V-montage een slechte diagnose oplevert, corrigeer dan eerst de installatie. Schakel pas over naar Z nadat u de leidinggegevens, het sensortype, de afstand, de voorbereiding van het oppervlak, de koppeling, de kabelaansluiting, de stroomrichting, de staat van de volledige- leiding en het rechte traject heeft gecontroleerd.

Stap-voor-Stap Klem-In de workflow voor transducerinstallatie

1.  

2. Verzamel de applicatiegegevens

3. Registreer de buitendiameter van de buis, de wanddikte, het materiaal, de voering, de vloeistof, de temperatuur, de verwachte snelheid, de stroomrichting, de installatierichting en het beschikbare rechte stuk.

4.  

5. Selecteer de juiste transducerset

6. Controleer of de sensorfrequentie, temperatuurclassificatie, bevestigingsmateriaal en leidingbereik overeenkomen met de toepassing. Een toegewijdkleine-pijpklem-op modelkan geschikter zijn dan een sensor voor algemene- doeleinden bij zeer kleine diameters.

7.  

8. Voer de leiding- en vloeistofparameters in

9. Gebruik gemeten of gedocumenteerde waarden. Kopieer geen instellingen van een andere pijp alleen maar omdat de nominale maat vergelijkbaar lijkt.

10.  

11. Selecteer V-, Z- of W-montage

12. Volg de aanbevelingen van de zender en de modelhandleiding. Noteer de berekende transducerafstand.

13.  

14. Kies de meetlocatie

15. Controleer of de leiding vol blijft, het stromingsprofiel redelijk ontwikkeld is en de transducers niet over een lasnaad, zware corrosie, losse coating of beschadigde isolatie worden geïnstalleerd.

16.  

17. Markeer de transducerposities

18. Bij V-montage de berekende axiale afstand aan dezelfde kant markeren. Gebruik voor Z-montage een omhullende geleider of een nauwkeurige omtrekmeting om de tweede transducer aan de andere kant en de juiste axiale positie te lokaliseren.

19.  

20. Bereid het leidingoppervlak voor

21. Verwijder vuil, losse verf, roest, aanslag, vet en oneffenheden in het oppervlak waar de transducers in contact komen met de leiding. De installatierichtlijnen van Siemens vragen specifiek om het verwijderen van gruis, corrosie, roest en losse verf om een ​​schoon contactoppervlak te creëren.

22.  

23. Breng het juiste koppelmateriaal aan en zet de sensoren vast

24. Creëer een continu akoestisch contact zonder luchtspleten. Gebruik een koppelmiddel dat geschikt is voor de buistemperatuur en installatieduur. De hoeveelheid doet er ook toe: Siemens merkt op dat een teveel aan compound op sommige kleine pijpjes de synchrone ruis kan vergroten en de signaal-tot-ruisverhouding kan verminderen. Lees de richtlijnen van de site overselectie van koppelmiddelen.

25.  

26. Controleer de diagnose voordat u de meting accepteert

27. Laat de meetwaarde stabiliseren, bekijk de diagnosewaarden, bevestig de weergegeven richting, voer indien mogelijk een nulcontrole uit en sla het inbedrijfstellingsrecord op.

Gedetailleerdklem-op opmerkingen over de installatie van de sensorkan worden gebruikt als extra veldchecklist.

Waar moeten de transducers op een horizontale buis worden gemonteerd?

Vermijd het monteren van vloeistofklemmen-op transducers direct aan de bovenkant van een horizontale pijp, waar gas zich kan verzamelen, of direct aan de onderkant, waar sediment zich kan ophopen.

Normaal gesproken heeft een zijpositie de voorkeur. Siemens raadt aan om sensoren op minstens 20 graden afstand van de verticale positie op horizontale leidingen te monteren om interferentie door gasophoping aan de bovenkant te verminderen. De exacte oriëntatie moet nog steeds de instrumenthandleiding en de feitelijke procesomstandigheden volgen.

Voor een verticale leiding verdient opwaartse stroming doorgaans de voorkeur, omdat hierdoor een volle leiding behouden blijft. Een verticale sectie met neerwaartse-stroming kan bij lage-omstandigheden met lagestroming gedeeltelijk gevuld raken en moet zorgvuldig worden geëvalueerd.

Hoe kan ik de diagnose van de ultrasone flowmeter lezen?

Diagnostische namen en aanvaardbare limieten verschillen per fabrikant. Pas geen numerieke drempel toe van de ene meter naar de andere. Gebruik de volgende parameters samen in plaats van te vertrouwen op één enkele waarde.

Bij inbedrijfstelling ter plaatse is het eerste waarschuwingssignaal niet altijd een duidelijk onjuist debiet. Het is vaak een combinatie van onstabiele signaalkwaliteit, overmatige versterking, onwaarschijnlijke geluidssnelheid of een stroomwaarde die verandert wanneer de sensoren lichtjes worden aangeraakt.

Wat gebeurt er als u de verkeerde montagemethode kiest?

Een ongeschikte of slecht uitgevoerde montagevoorziening kan verschillende symptomen veroorzaken:

• Geen ontvangen signaal.
• Een signaal dat even verschijnt en dan verdwijnt.
• Stroomwaarden die fluctueren terwijl het proces stabiel is.
• Onverwachte veranderingen in de stroomrichting.
• Een nul-stroomwaarde die niet zal stabiliseren.
• Hoge versterking gecombineerd met lage signaalkwaliteit.
• Een gemeten geluidssnelheid die niet overeenkomt met de vloeistof.
• Een waarde die aanzienlijk verandert nadat de transducers opnieuw zijn gemonteerd.

Deze symptomen bewijzen niet dat de V- of Z-methode verkeerd is. Ze kunnen ook het gevolg zijn van onjuiste leidingparameters, slechte koppeling, een gedeeltelijk volle leiding, overmatige bellenvorming, verstoorde stroming, de verkeerde sensorset, kabelproblemen of een meettechnologie die niet geschikt is voor de vloeistof.

Tabel voor het oplossen van problemen met zwakke of onstabiele signalen

Voor aanvullende foutcontroles raadpleegt u die van de siteProblemen met ultrasone flowmeters oplossenbegeleiding.

Illustratieve veldscenario's

Schone gekoelde-waterleiding met goede toegang

Een volledig uit koolstof-stalen gekoelde-waterleiding heeft een schoon buitenoppervlak, een stabiele stroming en voldoende rechtdoorgang. Beide transducers kunnen vanaf één zijde worden gemonteerd.

V-montage is een praktisch uitgangspunt omdat de installatie eenvoudig is en de vloeistof normaal gesproken een geschikt transit-tijdpad biedt. De uiteindelijke beslissing moet worden bevestigd op basis van de zenderdiagnostiek. Soortgelijke niet-invasieve metingen worden vaak gebruikt inBTU- en koelwatermeting-.

Grote oudere stalen pijp met interne schaal

Een grote stalen waterleiding heeft uitwendige corrosie en vermoedelijke inwendige aanslag. Na het reinigen van het oppervlak en het bevestigen van de afmetingen blijft het signaal van de V--methode zwak en vereist een hoge versterking.

Z-montage kan het ontvangen signaal verbeteren omdat hierdoor de verre-muurreflectie van de akoestische route wordt verwijderd. De installateur moet beide sensoren nog steeds nauwkeurig uitlijnen en bevestigen dat de leiding vol blijft.

Afvalwaterleiding met aanhoudende beluchting

Een afvalwaterleiding bevat regelmatig luchtbellen en zwevende deeltjes. Zowel de V- als de Z-transittijd- zorgen voor onstabiele diagnostiek.

Dit is niet noodzakelijkerwijs een probleem met de -installatiemethode. De vloeistof biedt mogelijk geen stabiel transittijdpad-. Een Doppler-instrument of een andere meettechnologie moet worden geëvalueerd in plaats van dezelfde sensoren herhaaldelijk opnieuw te positioneren.

Pijp dicht bij een muur geïnstalleerd

De buis heeft acceptabele akoestische omstandigheden, maar de achterzijde is niet toegankelijk. Z-montage kan niet veilig worden uitgelijnd of onderhouden.

Gebruik V-montage als het model de toepassing ondersteunt en de diagnostiek acceptabel is. Als de V-montage mislukt, verplaats dan het meetpunt in plaats van een onnauwkeurige installatie aan de andere kant te forceren.

Is er ook een W-methode?

Sommige klemmen-op ultrasone flowmeters ondersteunen W-montage. Beide transducers zijn aan dezelfde kant geplaatst, maar de geluidsbundel reflecteert meerdere keren voordat deze de ontvangende sensor bereikt.

Het langere akoestische pad kan handig zijn bij sommige kleine pijpen, omdat het natuurlijke transit-tijdsverschil anders erg kort zou zijn. Elke extra reflectie voegt echter ook verzwakking toe. W-montage is daarom sterk afhankelijk van de buis, de transducerfrequentie, de vloeistof en het meterontwerp.

Kies niet voor W-montage alleen maar omdat een pijp klein lijkt. Gebruik de modus die door de specifieke zender wordt berekend of aanbevolen.

Informatie die u moet voorbereiden vóór de installatie

• Nominale buismaat en werkelijke buitendiameter
• Gemeten of geverifieerde wanddikte
• Leidingmateriaal en schema
• Voeringmateriaal en voeringdikte
• Externe coating of verfconditie
• Vloeiende naam en samenstelling
• Vloeistoftemperatuurbereik
• Verwachte minimale, normale en maximale stroom
• Of de leiding vol blijft bij nuldebiet
• Verwachte luchtbellen of zwevende deeltjes
• Beschikbaar stroomopwaarts en stroomafwaarts in rechte lijn
• Nabijgelegen pompen, kleppen, ellebogen, verloopstukken en T-stukken
• Leidingoriëntatie en stroomrichting
• Toegang tot één of beide zijden van de buis
• Omgevingstemperatuur, trillingen, vocht en vereisten voor gevaarlijke- gebieden
• Vereiste uitgangen, zoals 4–20 mA, puls, relais, RS485 of Modbus
• Of de meting tijdelijk of permanent is geïnstalleerd

Bij tijdelijk onderzoek kan de voorkeur worden gegeven aan een handinstrument, terwijl voor continue monitoring een zender aan de muur-, permanente montagehardware, duurzaam koppelmiddel, beschermde kabels en aansluiting op het besturingssysteem nodig kunnen zijn.

Bewaar na de installatie de leidinggegevens, de montagemethode, de berekende afstand, de serienummers van de sensoren, de diagnostische waarden, het nulcontroleresultaat- en de referentiewaarde. Deze gegevens maken later onderhoud enkalibratie van de flowmetercontroles gemakkelijker te reproduceren.

Veelgestelde vragen

Conclusie

Gebruik de V-methode als een praktische startopstelling wanneer de leiding, vloeistof, transducer en installatietoegang een betrouwbaar gereflecteerd akoestisch pad bieden. Overweeg de Z-methode als een goed gecontroleerde V-installatie zwak blijft, de pijp groot of akoestisch moeilijk is en nauwkeurige uitlijning aan de tegenovergestelde- zijde mogelijk is.

Beschouw de montagemethode niet als een geïsoleerde keuze. Bevestig de leidingafmetingen, wand en bekleding, vloeistofconditie, recht stuk, sensormodel, koppeling, afstand, montagerichting en diagnostische waarden voordat u het resultaat accepteert.

Een stabiel stroomgetal alleen is niet voldoende bewijs van een goede installatie. De meest betrouwbare inbedrijfstellingsbeslissing combineert plausibele procesgegevens met een stabiele signaalkwaliteit, redelijke versterking, geloofwaardige geluidssnelheid, herhaalbare metingen en een gedocumenteerde nulcontrole.

Om de juiste meter, transducertype, uitgangsconfiguratie en montageopstelling voor een specifieke leiding te bevestigen,stuur uw sollicitatiegegevensvóór installatie.