Debitmačio dydžio pasirinkimo ypatybės

Daugeliu atvejų srautas, kurį reikia išmatuoti, kinta gana plačiame diapazone nuo Q min (minimalus srautas) iki Q max (maksimalaus srauto). Didžiausio ir mažiausio srauto santykis vadinamas dinaminiu matavimo diapazonu. Reikia atsiminti, kad minimalūs ir didžiausi debitai šiuo atveju reiškia tas vertes, kurios matuojamos debitmačiu, kuris užtikrina deklaruotą tikslumą.

Sunkiausia užduotis yra pasirinkti debitmačio dydį. Vardinis jo matavimo dalies skersmuo (DN) ir vamzdyno skersmuo lemia matuojamos terpės debitą, kurio greitis turi būti tam tikrose ribose.

Taigi matuojant abrazyvinių skysčių, plaušienos, rūdos srutų ir kt. elektromagnetiniai srauto matuokliai, būtina užtikrinti, kad terpės judėjimo greitis būtų ne didesnis kaip 2 m/s. Matuojant terpių, linkusių susidaryti nuosėdoms (nuotekoms), srautus, priešingai, rekomenduojama padidinti terpės greitį, kad dumblo nuosėdos būtų išplaunamos efektyviau. Grynų neabrazyvinių skysčių srautui matuoti elektromagnetiniais srauto matuokliais, rekomenduojama numatyti 2,5...3 m/s srauto greitį.

Matuojant skysčio srautą, srauto greitis neturi viršyti 10 m/s. Matuojant dujų ir garų srautą, srauto greitis, daugeliu atvejų, neturėtų būti didesnis nei 80 m/s.

Apytikslės skysčio srauto vertės, priklausomai nuo dujotiekio skersmens ir srauto matuoklio matavimo dalies, esant skirtingam terpės greičiui, pateiktos 1 lentelėje.

1 lentelė.

DU		Sąnaudos m3/val
[mm]	[colis]	Vartojimas esant v=0,3 m/s	Gamyklinis nustatymas esant v~2,5 m/s	Vartojimas esant V=10 m/s
2	1/12"	0,0034	0,0283	0,1131
4	5/32"	0,0136	0,1131	0,4524
8	5/16"	0,0543	0,4524	1,810
15	1/2"	0,1909	1,590	6,362
25	1"	0,5301	4,418	17,67
32	1 1/4"	0,8686	7,238	28,95
40	250	10"	53,01	441,8
50	2"	2,121	17,67	70,69
66	2 1/2"	3,584	29,87	119,5
80	3"	5,429	45,24	181,0
100	4"	8,482	70,69	282,7
125	5"	13,25	110,5	441,8
150	6"	19,09	159,0	636,2
200	8"	33,93	282,7	1131
1767	1 1/2"	1,357	11,31	45,24

Srauto matavimo diapazoną taip pat veikia matuojamos terpės temperatūra ir slėgis. 2 lentelėje kaip pavyzdys pateikiami oro srauto matavimo diapazonai esant 20°C temperatūrai ir įvairūs sūkurinio srauto matuoklio pertekliniai slėgiai.

2 lentelė.

Vamzdžio skersmuo	Slėgis (baras); Tankis (kg/m3)
	0 barų 1,205 kg/m 3	3,4 baro 5,248 kg/m 3	6,9 baro 9,409 kg/m 3	11 barų 14,28 kg/m 3	13,8 baro 17,61 kg/m 3	20,7 baro 25,82 kg/m 3	27,6 baro 34,02 kg/m 3	34,5 baro 4 2,22 kg/m 3	69 barai 83,24 kg/m 3
50 mm	0,4829…9,748	1,288…4245	1,902…76,11	2,512…115,5	2,889…142,5	3,927…208,8	4,482…275,2	5,177…341,6	8,141…673,4
75 mm	1,064…21,48	2,838…93,52	4,190…167,7	5,535…254,6	6,365…313,9	8,215…460,1	9,895…606,3	11,41…752,5	17,94…1484
100 mm	1,832…36,98	4,888..161,0	7,215…288,7	99,531…438,3	10,96…540,5	14,15…792,3	17,00…1044	19,64…1296	30,89…2555
150 mm	4,157…83,93	11,09…365,5	16,37…655,3	21,63…994,8	24,88…1227	32,10…1798	38,59…2369	44,57…2941	70,09…5798
200 mm	7,199…145,3	19,21…632,8	28,35…1135	37,46…1723	43,07…2124	55,59…3113	66,82…4103	77,18…5092	121,4…10039
250 mm	11,35…229,1	30,27…997,5	44,69…1789	57,04…2715	67,90…3348	87,62…4908	105,3…6367	121,7…8027	191,3…15824
300 mm	16,11…325,2	42,97…1416	63,44…2539	83,81…3854	96,38…4752	124,4…6966	149,5…9180	172,7…11393	271,6…22462
350 mm	19,47…393,0	51,95….1712	76,68…3069	101,3…4659	116,5…5745	150,3…8420	180,7…11096	208,7…13772	328,3…27151
400 mm	25,43…513,4	67,85…2235	100,2…4008	132,3…6085	152,2…7503	196,4…10998	236,0…14493	272,6…17988	428,7…35462
450 mm	32,19…649,8	85,88…2830	126,8…5073	167,5…7702	192,6…9497	248,5…13921	298,8…18345	345,1…22768	542,7…44887
500 mm	40,00…807,4	106,7…3516	157,5…6304	208,1…9571	239,3…11801	308,8…17298	371,3…22795	428,8…28292	674,3…55776
550 mm	51,04…1030	136,2…4486	201,0…8044	265,5…12212	305,4…15058	394,1…22072	476,7…29086	547,1…36100	860,5…71170
600 mm	57,85…1168	154,3…5085	227,8…9118	301,0…13842	346,1…17068	446,7…25019	537,032969	620,2…40919	975,3…80671

Tikslesnis tam tikro srauto matuoklio dydžio minimalaus ir didžiausio srauto nustatymas atliekamas naudojant specialią gamintojo sukurtą programinę įrangą. Skaičiuojant atsižvelgiama į terpės temperatūros ir slėgio minimalių ir didžiausių verčių įtaką, jos tankį, klampumą ir kitas charakteristikas, turinčias įtakos srauto greičiui ir tūriniam srautui.

Hidraulinio pasipriešinimo poveikis

Taip pat būtina atsižvelgti į tai, kad srauto matuoklis gali užtikrinti tam tikrą pasipriešinimą matuojamos terpės judėjimui ir įvesti papildomą hidraulinį pasipriešinimą. Sūkurinis srauto matuoklis turi didžiausią hidraulinį pasipriešinimą, nes prietaiso matavimo dalyje yra gana didelio tūrio blefo korpusas. „Coriolis“ srauto matuoklis taip pat turi hidraulinį pasipriešinimą, dėl kurio sumažėja slėgis, nes projekte yra vingių ir išsišakojusių vamzdynų.

Elektromagnetiniai ir ultragarsiniai srauto matuokliai turi mažiausią hidraulinę varžą, nes neturi įlinkių ar dalių, išsikišusių į matavimo dalį. Jie yra pilno dydžio. Slėgio sumažėjimą gali sukelti skaitiklio pamušalo medžiaga (pvz., guminis pamušalas) arba netinkamas montavimas (į skaitiklio srauto galą išsikišusios tarpinės).

3 lentelėje parodytas srauto matavimo dinaminis diapazonas ir didžiausi debitmačių srautai kitoks principas veiksmai.

3 lentelė.

Metodas	Dinaminis diapazonas	Maksimalus srautas
Elektromagnetinis	100:1	10 m/s (skystas)
Sūkurys	25:1	10 m/s (skystis), 80 m/s (garai, dujos)
Ultragarsiniai (įterptieji jutikliai)	100:1	10 m/s (skystas)
Ultragarsiniai (ant audinio tvirtinami jutikliai)	100:1	12 m/s (skystis), 40 m/s (garai, dujos)
Koriolis	100:1	10 m/s (skystis), 300 m/s (garai, dujos)

Metrologinės charakteristikos ir jų įtaka pasirinkimui

Šiuo metu yra elektromagnetinių srauto matuoklių, kurių deklaruojamas dinaminis diapazonas yra 500:1 ir net 1000:1. Tokie reikšmingi dinaminiai diapazonai pasiekiami taikant kelių taškų kalibravimą, kai srautmatis išsiunčiamas iš gamybos. Deja, toliau eksploatuojant metrologinės charakteristikos pablogėja ir realus dinaminis diapazonas gerokai susiaurėja.

Srauto matuoklių metrologinės charakteristikos išryškėja, kai jie naudojami komercinei energijos išteklių apskaitai. Reikia atsiminti, kad visos priemonės, kurias planuojama naudoti komercinės apskaitos tikslais, turi būti įtrauktos į Valstybinį matavimo priemonių registrą, atlikus atitinkamus bandymus, kurių rezultatai patvirtina gamintojo deklaruotas metrologines charakteristikas. Vertinant klaidas turėtų būti naudojamas dabartinis matavimo priemonės tipo aprašymas. Kadangi, pavyzdžiui, kai kuriais atvejais gamintojo deklaruojama maža matavimo paklaida gali būti užtikrinama ne visame diapazone, o tik tam tikroje siauroje jo dalyje. Ir, deja, gamintojai ne visada atspindi šį faktą savo techninėje dokumentacijoje ir reklaminėje medžiagoje.

Norint sumažinti debitmačių vėlesnės metrologinės priežiūros (patikrinimo) išlaidas, esant visiems kitiems dalykams, rekomenduojama rinktis įrenginius su maksimaliu patikros intervalu. Šiuo metu daugumos srauto matuoklių kalibravimo intervalas yra kartą 4 ar daugiau metų. Renkantis prietaiso prekės ženklą, nereikėtų siekti maksimalios kalibravimo intervalo vertės tuo atveju, kai ilgalaikis matavimo tikslumas yra lemiama charakteristika, ypač jei tai yra mažai žinomo gamintojo pasiūlymas. Srauto matuokliams, kurių vardinis skersmuo didesnis nei 250 mm (DN 250), dažnai lemiamu veiksniu pasirenkant konkretų įrenginį tampa tikrinimo technikos prieinamumas neišmontuojant matavimo dalies, vadinamasis modeliavimas, patikra be išsiliejimo. gamintojas ir tipas. Debitmačių, kurių vardinis skersmuo didesnis nei 250 mm, patikra srauto metodu šiuo metu yra sudėtinga užduotis, nes Rusijoje trūksta sertifikuotų srauto įrenginių srauto matavimo prietaisams tikrinti. didelio skersmens. Tačiau reikia atsiminti, kad patikrinimo be išsiliejimo metodas prie pagrindinės matavimo paklaidos prideda papildomą 1...1,5 % paklaidą, kuri ne visada gali būti priimtina.

4 lentelėje parodytos debitmačių metrologinės charakteristikos su skirtingais matavimo metodais, kurių tikslumo rodikliai yra bene geriausi iki šiol. Jei tiekėjo jums pasiūlytas sprendimas turi dar aukštesnius tikslumo rodiklius, tuomet turėtumėte atidžiau tikrinti deklaruotas šios įrangos metrologines charakteristikas.

4 lentelė.

Tūrio ir masės srauto matavimo tikslumui įtakos turi ne tik matavimo metodas, gamyboje naudojamų medžiagų kokybė, taikomi schematiniai sprendimai ir programinės įrangos skaičiavimo algoritmai, bet ir teisingas įrengimas bei konfigūracija, savalaikiškumas ir išsamumas. Priežiūra. Šiems klausimams bus skirta paskutinė, trečioji srauto matuoklių pasirinkimo vadovo dalis, kadangi įrengimo ir vėlesnės priežiūros sąnaudos, taip pat techninės savybės Paraiškos turi būti svarstomos ir debitmačio pasirinkimo procese.

Ultragarsiniai srauto matuokliai yra prietaisai, pagrįsti nuo srauto priklausomo poveikio, atsirandančio, kai akustiniai virpesiai praeina per skysčio ar dujų srautą, matavimu. Beveik visi praktikoje naudojami akustiniai srauto matuokliai veikia ultragarso dažnių diapazone, todėl yra vadinami ultragarsiniais.

Ultragarsinis srauto matuoklis – prietaisas, kurio tiesioginė paskirtis – matuoti akustinius efektus, atsirandančius judant medžiagai, kurios srautą reikia išmatuoti. Sprendimas įsigyti ultragarsinį srauto matuoklį bus idealus, jei reikės išmatuoti bet kokių slėginiu vamzdynu perduodamų skysčių tūrį ar srautą. Jei reikia griežtos tokių rodiklių kaip šalto ar karšto vandens suvartojimo, įvairių naftos produktų, dujų ar atliekų tiekimo apimčių kontrolės ir apskaitos, geriausias pasirinkimas būtų užsisakyti ultragarsinius srauto matuoklius, kurie padės greitai ir lengvai stebėti šiuos rodiklius. parametrus.

Daugumos šiuolaikinių įmonių vadovų komanda sutinka, kad srauto matuoklio kaina yra nesvarbus rodiklis, kai mes kalbame apie apie visos įmonės santaupas. Šiuolaikinis ultragarsinis srauto matuoklis – tai paprastas ir patikimas eksploatavimo įrenginys, pasižymintis dideliu tikslumu, todėl tai puikus sprendimas už mažą kainą.

Jie skirstomi į srauto matuoklius pagal akustinių virpesių judėjimą judančios terpės ir srauto matuoklius pagal Doplerio efektą, kuris atsirado vėliau. Srauto matuokliai, pagrįsti akustinių virpesių judėjimo trukmės skirtumo matavimu išilgai ir prieš srautą, tapo plačiausiai paplitę. Daug rečiau naudojami ultragarsiniai debitmačiai, kuriuose akustiniai virpesiai nukreipiami statmenai srautui ir matuojamas šių virpesių nukrypimo nuo pradinės krypties laipsnis. Ultragarsiniai srauto matuokliai, pagrįsti Doplerio reiškiniu, pirmiausia skirti vietiniam greičiui matuoti, tačiau jie taip pat naudojami srauto matavimui. Jų matavimo grandinės yra paprastesnės.

Kartu su trimis nurodytais ultragarsinių srauto matuoklių tipais yra ir akustinių debitmačių, vadinamų ilgųjų bangų debitmačiais, veikiantys akustinių virpesių garso dažnių diapazone.

Ultragarsiniai srauto matuokliai paprastai naudojami tūriniam srautui matuoti, nes akustinių virpesių, praeinančių per skysčio ar dujų srautą, poveikis yra susijęs su pastarojo greičiu. Tačiau pridėjus akustinį keitiklį, kuris reaguoja į matuojamos medžiagos tankį, taip pat galima išmatuoti masės srautą. Nurodyta ultragarsinių srauto matuoklių paklaida yra plačiame diapazone nuo 0,1 iki 2,5%, bet vidutiniškai gali būti įvertinta 0,5-1%. Daug dažniau ultragarsiniai srauto matuokliai naudojami skysčio, o ne dujų srautui matuoti, nes pastarųjų akustinė varža yra maža ir jame sunku išgauti intensyvias garso vibracijas. Ultragarsiniai debitmačiai tinka bet kokio skersmens vamzdžiams, nuo 10 mm ir daugiau.

Esami ultragarsiniai srauto matuokliai yra labai įvairūs tiek pirminių keitiklių konstrukcija, tiek naudojamomis matavimo grandinėmis. Matuojant grynų skysčių srautą, dažniausiai naudojami aukšto dažnio (0,1-10 MHz) akustiniai virpesiai. Matuojant užterštas medžiagas, norint išvengti akustinių virpesių sklaidos ir sugerties, reikia gerokai sumažinti vibracijos dažnius iki kelių dešimčių kilohercų. Būtina, kad bangos ilgis būtų eilės tvarka didesnis nei kietųjų dalelių arba oro burbuliukų skersmuo. Ultragarsiniuose dujų srauto matuokliuose naudojami žemi dažniai.

Akustinių virpesių skleidėjai ir imtuvai.

Norint įvesti akustines virpesius į srautą ir priimti juos srauto išleidimo angoje, reikalingi virpesių skleidėjai ir imtuvai - pagrindiniai ultragarsinių srauto matuoklių pirminių keitiklių elementai. Kai kuriuos kristalus (pjezoelementus) suspaudžiant ir ištempus tam tikromis kryptimis, ant jų paviršių susidaro elektros krūviai, ir atvirkščiai, jei šiems paviršiams taikomas elektrinio potencialo skirtumas, pjezoelementas išsitemps arba susitrauks priklausomai nuo to, kokio paviršiaus įtampa. yra didesnis – atvirkštinis pjezo efektas. Pastarasis yra emiterių, paverčiančių kintamą elektros įtampą į tokio paties dažnio akustines (mechanines) vibracijas, veikimo pagrindas. Tiesioginį pjezoelektrinį efektą naudoja imtuvai, paverčiantys akustinius virpesius į kintamą elektros įtampą.

Pjezoelektrinis efektas visų pirma buvo aptiktas natūraliame kvarce. Tačiau dabar, kaip ultragarsinių srauto matuoklių akustinių virpesių skleidėjai ir imtuvai, beveik visur naudojamos tik pjezokeraminės medžiagos, daugiausia bario titanatas ir švino cirkonato titanatas - kietas cirkonato ir titanato tirpalas, švinas, turintis didelį pjezoelektrinį modulį ir aukštą dielektrumą. pastovus, kelis šimtus kartų didesnis už kvarcą. Specialiai apdorojus emiterių ir imtuvų paviršius, jie padengiami metalo sluoksniu (dažniausiai sidabruojant). Prie šio sluoksnio lituojami jungiamieji laidai.

Norint gauti intensyvius akustinius virpesius, būtina dirbti pjezoelektrinio elemento rezonansiniu dažniu. Gryniems skysčiams patartina dirbti aukštais rezonansiniais dažniais, todėl reikėtų naudoti plonas pjezokeramines plokštes. Medžiagoms, kuriose yra mechaninių priemaišų ar dujų burbuliukų, kai reikalingas žemas dažnis, reikia naudoti didelio storio pjezokeramiką arba iš abiejų plonos pjezokeraminės plokštės pusių klijuoti storus metalinius trinkelius. Emiteriai ir imtuvai daugeliu atvejų yra pagaminti iš apvalių diskų, kurių skersmuo yra 10–20 mm, kartais mažesnis.

Ultragarsinių srauto matuoklių su virpesiais, nukreiptais išilgai srauto ir prieš jį, veikimo principas ir tipai.

Daugeliu atvejų skleidžiančių ir priimančių pjezoelementų plokštumos yra tam tikru kampu vamzdžio ašies atžvilgiu. Ultragarso, nukreipto išilgai srauto ir prieš jį, praėjimui būdingas reikiamo atstumo praėjimo greitis ir laikas, praleistas jį praleidžiant.

Taigi laiko skirtumas yra tiesiogiai proporcingas greičiui.

Yra keli būdai matuoti labai mažą laiko reikšmę: fazė, kurioje matuojamas akustinių virpesių, nukreiptų išilgai ir prieš srautą, fazių poslinkių skirtumas (faziniai srauto matuokliai); laiko impulsų metodas, pagrįstas tiesioginiu trumpų impulsų srauto išilgai ir prieš srautą laiko skirtumo matavimu (laiko impulsų srauto matuokliai); dažnio metodas, kai matuojamas trumpų impulsų arba akustinių virpesių paketų, nukreiptų išilgai ir prieš srautą, pasikartojimo dažnių skirtumas (dažniniai srauto matuokliai). Pastarasis būdas ir jo variacijos išplito.

Pagal akustinių kanalų skaičių ultragarsiniai srauto matuokliai skirstomi į vieno pluošto arba vieno kanalo, dvigubo pluošto arba dviejų kanalų ir kelių pluoštų arba daugiakanalius. Pirmieji turi tik du pjezoelementus, kurių kiekvienas savo ruožtu atlieka spinduliavimo ir priėmimo funkcijas. Reikšmingas jų pranašumas yra akustinių kanalų erdvinės asimetrijos nebuvimas, priklausomai nuo jų geometrinių matmenų skirtumo, taip pat temperatūros ir srauto koncentracijos skirtumų juose. Pastarieji turi du emiterius ir du imtuvus, sudarančius du nepriklausomus akustinius kanalus, kurie yra lygiagrečiai arba susikerta vienas su kitu. Daugiakanaliai naudojami, kai reikia išmatuoti deformuotų srautų srautą arba pasiekti didesnį tikslumą, ypač kai ultragarsinis srauto matuoklis kaip pavyzdinis.

Greičio profilio poveikis.

Greičio profilis turi didelę įtaką ultragarsinių srauto matuoklių rodmenims ir jų tikslumui. Panagrinėkime šį efektą dažniausiai naudojamiems srauto matuokliams, turintiems kampinį akustinių virpesių įvestį viename taške. Šiuo atveju ultragarso spindulys reaguos į greitį, apskaičiuotą per skersmenį, kuris visada bus didesnis nei vidutinis greitis, apskaičiuotas per dujotiekio skerspjūvio plotą. Jei akustiniai virpesiai siunčiami ne diametralioje plokštumoje, o plokštumoje, einančioje per bet kurį iš stygų. Iš tiesų, stygai tolstant nuo skersmens, greitis, apskaičiuotas per stygą, sumažės, o tam tikru atstumu tarp skersmens ir stygos, lygaus (0,5–0,54) D/2, greitis turbulencinėje zonoje taps lygus. iki vidurkio. Akordo jutimas pagerina srauto matavimo tikslumą, ypač jei jis atliekamas išilgai kelių stygų, tačiau ultragarsinio srauto matuoklio konstrukcija tampa sudėtingesnė. Zondavimas išilgai kelių stygų pirmiausia naudingas etaloniniuose įrenginiuose, taip pat matuojant deformuotus srautus, ypač didesnio skersmens vamzdžiuose, kur sunku užtikrinti pakankamą ilgį tiesi atkarpa. Tai sumažina paklaidą iki 0,1%, tačiau čia laminariniame režime paklaida padidėja iki 3,5%. Didesnis tikslumas gaunamas zonduojant išilgai keturių (1 pav., b, c) arba penkių stygų. Yra keletas keturių akordų išdėstymo variantų. Viename iš jų 0,5D/2 atstumu nuo horizontalaus skersmens išsidėstę dvi lygiagrečios stygos, o nuo vertikalaus skersmens – dvi lygiagrečios stygos (1 pav., b). Čia visų stygų ilgiai yra vienodi, o tai supaprastina matavimo rezultatų apdorojimą. Kitame variante (1 pav., c) visos keturios stygos yra lygiagrečios, o dvi iš jų yra 0,309D/2, o kitos dvi – 0,809D>/2 atstumu nuo skersmens.

1 pav. Akordų išdėstymo schemos ultragarsinio srauto matuoklyje akustiniam jutimui.

Galima atlikti zondavimą išilgai penkių akordų skirtingi variantai. Zondavimas išilgai penkių lygiagrečių stygų, kurių vieta parenkama pagal Gauso kvadratūros formulę.

2 pav. Ultragarsinis srauto matuoklis su akustiniu jutimu išilgai trijų erdvinių stygų.

Zondavimas gali būti atliekamas nuosekliai išilgai penkių stygų, nutolusių 0,5D/2 atstumu nuo vamzdžio centro ir esančių ne toje pačioje plokštumoje, o erdvėje (2 pav.). Flanšuose 1 ir 8 sumontuoti du pjezoelementai 3 ir 6 bei du atšvaitai 2 ir 7. Kiti du atšvaitai 4 ir 5 yra priešingose ​​vamzdžio sienelės pusėse. Pjezoelektrinis elementas 3 yra įdubęs, kad sumažintų akustinių trukdžių įtaką. Akordų, išilgai kurių akustiniai kanalai eina į vamzdžio ašiai statmeną atkarpą, projekcijos sudaro lygiakraštį trikampį. Naudojant nuoseklųjį zondavimą, supaprastinama signalų apdorojimo grandinė ir pašalinami aidėjimo trukdžiai, nes veikiantys ir atspindėti signalai yra atskirti laiku. Daugiakanaliai akustiniai srauto matuokliai gali užtikrinti didelį tikslumą, nereikalauja eksperimentinio kalibravimo ir gali būti naudojami kaip atskaitos matuokliai, tačiau jie yra sudėtingi ir gana reti.

Įprastus ultragarsinius srauto matuoklius su zondavimu diametralinėje plokštumoje būtina atlikti arba eksperimentinį kalibravimą, arba pakankamai tiksliai nustatyti pataisos koeficientą. Deja, tai padaryti nėra taip paprasta.

Tiesą sakant, svyravimai sklinda siauroje erdvėje, kurią riboja plokštumos, einančios per dvi stygas, kurių kiekviena yra nutolusi nuo centrinės plokštumos d/2 atstumu bet kuria kryptimi (d yra spinduliuojančio pjezoelektrinio elemento skersmuo). Be to, dėl greičių skirtumo vamzdžio skerspjūvyje ultragarso pluošto kelias skiriasi nuo tiesios linijos.

Norint padidinti ultragarsinio srauto matuoklio tikslumą, prieš srauto keitiklį galima sumontuoti antgalį arba susiliejantį kūgį (maišytuvą), sukuriantį labai vienodą greičio profilį išėjime, kuriam esant galima priimti daugiklį. lygus vienam. Tai ypač reikalinga, kai tiesiosios atkarpos ilgis yra nepakankamas ir dėl to deformuojamas greičio profilis. Jei vamzdyne yra pasipriešinimų, kurie suka srautą, prieš purkštuką arba maišytuvą reikia pastatyti srautinį tiesintuvą.

Mažo skersmens vamzdžių hidrodinaminė paklaida gali būti pašalinta pagaminus srauto keitiklį su stačiakampiu kanalu ir stačiakampiais pjezoelementais, kurie sukuria akustines vibracijas visame srauto skerspjūvyje.

Ultragarsiniai srauto matuoklio keitikliai.

Ultragarsinio srauto matuoklio keitiklis susideda iš vamzdžio gabalo, ant kurio sumontuoti du ar keturi pjezoelementai. Išskyrus retas išimtis, naudojami diskiniai, kurie sukuria kryptingą spinduliuotę.

Jei pjezoelementai montuojami už vamzdžio ribų, tai sija lūžta jo sienelėse, tačiau net ir montuojant pjezoelementus viduje kartais patartina kampinių kišenių vidinę ertmę užpildyti garso kanalais iš metalo arba organinio stiklo, kuriuose spindulys taip pat lūžta. Būtina atsižvelgti į dreifą tik keitikliuose, kuriuose yra pluošto lūžis, o srauto greičio įtakos galima nepaisyti.

Paprastai pjezoelementų skersmuo yra 5-20 mm. o jų storis priklauso nuo dažnio. Dažnio ir laiko impulsų srauto matuokliuose pasirenkamas aukštas 5-10 MHz, o kartais net 20 MHz dažnis, nes padidinus pagerėja matavimo tikslumas. Faziniuose srauto matuokliuose dažnis parenkamas taip, kad esant didžiausiam srautui būtų gaunamas didžiausias fazių skirtumas, kurį galima išmatuoti faziniu matuokliu. Paprastai naudojami dažniai svyruoja nuo 50 kHz iki 2 MHz. Tai taikoma skysčiams. Dujinėse terpėse dažnį būtina sumažinti iki šimtų ir dešimčių kilohercų, nes dujose sunku sukurti intensyvias akustines vibracijas, ypač aukštus dažnius.

Mažo skersmens vamzdžiams kartais naudojami žiediniai emiteriai ir imtuvai, o ne diskiniai.

Fig. 3 paveiksle parodytos pagrindinės ultragarsinio srauto matuoklio keitiklių schemos. Pirmose dviejose schemose (3 pav., a, b) naudojami žiediniai pjezoelektriniai keitikliai, sukuriantys ne kryptingą, o sferinę spinduliuotę. Pirmoji iš šių schemų (a) yra vieno kanalo, kurioje kiekvienas iš dviejų pjezoelementų savo ruožtu skleidžia ir priima akustines vibracijas. Antroji grandinė (b) yra dviejų kanalų, vidurinis pjezoelektrinis elementas skleidžia, o du išoriniai priima.

3 pav. Ultragarsinių debitmačio keitiklių schemos.

Sferiniai spinduliuotės keitikliai naudojami tik labai mažo skersmens vamzdžiuose, kad būtų gautas pakankamas matavimo ruožo ilgis, kuris, esant kampiniam nukreiptos spinduliuotės įėjimui, būtų labai mažas esant mažam skersmeniui. Didesnį ilgį galima gauti ir naudojant diskinius keitiklius, jei spinduliuotė nukreipta išilgai vamzdžio ašies (3 pav., c, d), jei yra daugkartinis bangos atspindys nuo vamzdžio sienelės (3 pav., g). , jei naudojami atšvaitai (3 pav., e ) arba specialūs bangolaidžiai (3 pav., f). Pastarieji ypač tinka, kai reikia apsaugoti pjezoelektrinį keitiklį nuo agresyvios aplinkos. Schema pagal pav. 3, d - dviejų kanalų, likusi dalis - vieno kanalo. Daug dažniau naudojamos schemos su kampiniu nukreiptų akustinių virpesių įėjimu. Fig. 3, g-k rodo vieno kanalo, o Fig. 3, l, m - dviejų kanalų grandinės. Daugeliu atvejų (3. pav. g-i, k, l) vamzdynuose įrengiami specialūs įdubimai – kišenės, kurių gilumoje įdedami pjezoelektriniai elementai. Kišenių ertmės gali būti laisvos (3 pav., g, h, l, m) arba užpildytos akustiniu laidininku iš metalo arba organinio stiklo (3 pav., i). Kai kuriais atvejais (3 pav., j) pjezoelementai yra dujotiekio išorėje. Jie perduoda akustinius virpesius per metalinį, o kartais ir skystą vamzdžio sienelės garso vamzdį ir toliau į matuojamą medžiagą. Keitikliai pagal diagramas pav. 3, ir dirbti su garso pluošto lūžimu. Speciali keitiklio grandinė su daugybe atspindžių parodyta Fig. 3, f. Norėdami padidinti kelią, garso spindulys juda zigzagu, atsispindėdamas nuo priešingų kanalo sienelių. Toks keitiklis buvo tiriamas veikiant mažuose kvadratinio ir apvalaus skerspjūvio kanaluose.

Keitikliai su laisvomis kišenėmis, kad būtų išvengta užsikimšimo, naudojami tik švariai ir neagresyviai aplinkai. Tačiau kai kurios įmonės teikia vandens tiekimą valymui. Kitas trūkumas yra sūkurių susidarymo galimybė ir poveikis greičio profiliui.

Keitikliai su refrakcija (3 pav., i, j) šių trūkumų neturi. Be to, jie padeda sumažinti aidėjimo paklaidą, nes neleidžia atspindėtoms vibracijoms pasiekti priimančiojo elemento. Tačiau pasikeitus išmatuotos medžiagos temperatūrai, slėgiui ir sudėčiai, pasikeis lūžio kampas ir garso greitis garso vamzdžio medžiagoje.

Dujinio benzino srauto keitiklio pjezoelektrinio elemento mazgo paprastos konstrukcijos pavyzdys parodytas fig. 4.

4 pav. Srauto matuoklio keitiklis.

Vamzdžio 3 viduje, sumontuotame ant tinklelio 2, yra laidininkai 4, iš kurių vienas yra sujungtas su disko pjezoelektrinio elemento 7 centru, o kitas yra prijungtas prie jo kraštų naudojant folijos kontaktus 6. Visa tai užpildyta epoksidiniu mišiniu 5 ir apsaugota fluoroplastiniu apvalkalu 1. Daug metų gamyklos eksploatacija patvirtino šio įrenginio patikimumą.

Sudėtingesnis yra keitiklio mazgo su skysčio garso vamzdynu, esančiu už dujotiekio, konstrukcija. Šis keitiklis skirtas 150 mm skersmens vamzdžiams ir naudojamas skysčio srautams matuoti 20-200 m3/h diapazone esant 0,6 MPa slėgiui; naudojamas mažų vamzdžių srauto matuokliuose.

5 pav. Keitiklis su žiediniais pjezoelementais mažo skersmens vamzdžiams.

Izoliacinės įvorės viduje yra diskinis pjezoelektrinis elementas, kurio skersmuo 20 mm. Jis prispaudžiamas prie organinio stiklo membranos. Tada akustinės vibracijos per kompresoriaus alyvą ir vamzdyno sienelę perduodamos į matuojamą medžiagą. Aliejus pilamas į ertmę, kurią sudaro dujotiekio sienelėje poliruotas korpusas ir platforma.

Ultragarsiniai srauto matuokliai vadinami faziniais matuokliais, pagrįsti ultragarsinių virpesių, atsirandančių priimant pjezoelektrinius elementus, fazių poslinkių priklausomybe nuo laiko skirtumo, per kurį šios vibracijos nukeliauja tą patį atstumą išilgai judančio skysčio ar dujų srauto ir prieš jį. Iš tiesų, su sąlyga, kad abiejų svyravimų pradinės fazės, turinčios periodą ir dažnį, yra visiškai vienodos.

Buvo pasiūlyta ir įgyvendinta daug vieno ir dviejų kanalų fazių debitmačio konstrukcijų. Vieno kanalo debitmačiuose didelė įvairovė Pjezoelementų perjungimo iš spinduliuotės į priėmimą schemos yra skirtingos, ypač schemos, kai vienu metu siunčiami trumpi ultragarsiniai paketai ir tuo pačiu metu pjezoelementai perjungiami iš spinduliuotės į priėmimą. Panaši schema naudojama vieno kanalo srauto matuoklyje, skirtame matuoti polietileno suspensijos benzine srautą vamzdyje, kurio skersmuo 150 mm, Q = 180 m/h, svyravimų dažnis 1 MHz. Spinduliavimo kampas 22°. Pateikta paklaida yra ±2%. Pjezoelementai yra vamzdžio išorėje (žr. 3 pav., j). Debitmačio elektroninėje grandinėje yra perjungimo įtaisas; pagrindinis osciliatorius; du amplitudės moduliuotų virpesių generatoriai, tiekiami pjezoelementams; fazių valdymo įtaisas, susidedantis iš ribotuvo stiprintuvo, galios stiprintuvo, reversinio variklio, fazių keitiklio ir fazių skirstytuvo; matavimo fazių matuoklis ir sinchronizacijos fazių matuoklis, kurių kiekvienas susideda iš katodo sekiklio, selektorių stiprintuvų, fazės detektoriaus ir automatinio stiprinimo valdymo grandinės.

Srauto matuoklyje, skirtame naftos ir naftos produktų stebėjimui, pjezoelementai perjungiami iš spinduliuotės į priėmimą naudojant multivibratorių, kuris valdo pagrindinio generatoriaus moduliatorius. Specialus generatorius sukuria žemo dažnio sinusoidinę įtampą, iš kurios paleidimo įrenginyje susidaro stačiakampiai impulsai. Šių impulsų krentantis kraštas naudojamas multivibratoriui įjungti.

Srauto matuoklio grandinėje 2,1 MHz dažnio ultragarsiniai virpesiai sklinda vienas kito link 500 μs su 180° fazės poslinkiu, po kurio multivibratorius perjungia pjezoelementus iš emisijos režimo į priėmimo režimą. Kitame svetimame srauto matuoklyje perjungimas atliekamas specialiu generatoriumi, kuris sukuria dviejų formų signalus. Vienas iš signalų įjungia generatorių, kuris sužadina pjezoelementų virpesius, antrasis signalas perjungia pjezoelementus į priėmimą. Gauti svyravimai po stiprinimo paverčiami impulsais stačiakampio formos. Praėjus per fazės poslinkio detektorių, išėjimo impulso plotis yra proporcingas šiam poslinkiui. Išėjime po ištaisymo turime nuolatinę įtampą, proporcingą srautui. Virpesių dažnis 4,2 MHz, pjezoelektrinių elementų perjungimo dažnis 4,35 kHz. Pjezoelementų pasvirimo kampas 300. Vamzdžio skersmuo 100 mm.

Dėl daugelio pjezoelementų perjungimo iš spinduliuotės į priėmimą schemų sudėtingumo buvo sukurti faziniai vieno kanalo srauto matuokliai, kuriems nereikia perjungti. Tokiuose srauto matuokliuose abu pjezoelementai nuolat skleidžia dviejų skirtingų, bet labai panašių dažnių, pavyzdžiui, 6 MHz ir 6,01 MHz, ultragarso virpesius.

6 pav. Fazinio ultragarsinio srauto matuoklio diagrama.

Paprastesnėse elektroninėse grandinėse yra dviejų kanalų fazių srauto matuokliai. Fig. 6 parodyta įrenginio, skirto skysčių srautui vamzdžiuose, kurių D lygus 100 ir 200 mm, ir suprojektuoto Qmax lygus 30, diagrama; 50; 100; 200 ir 300 m3/val. Dažnis 1 MHz, didžiausias fazių skirtumas (2-2,1) rad. Debito matuoklio paklaida +2,5%. Naudojant suderinamus transformatorius, generatorius G prijungiamas prie pjezoelektrinių elementų I1 ir I2. Pastarųjų skleidžiami ultragarsiniai virpesiai praeina per skysčio bangolaidžius 1, membranas 3, hermetiškai sumontuotas vamzdyno 4 sienelėse, pro išmatuotą skystį 2, o po to per membranas 5 ir skysčio bangolaidžius 6 į priimančius pjezoelementus P1 ir P2. Pastarieji išvestyje yra prijungti prie fazės-metrinės grandinės kaip PV fazės reguliatoriaus dalis; du identiški stiprintuvai U1 ir U2, valdomi automatiniais valdymo blokais AGC1 ir AGC2; fazės detektorius PD ir matavimo prietaisas (potenciometras) RP. PV fazės reguliatorius skirtas reguliuoti fazės detektoriaus pradžios tašką ir reguliuoti nulį. Normalizuota debitmačio paklaida yra ±2,5%.

Faziniai debitmačiai anksčiau buvo labiausiai paplitę tarp ultragarsinių, tačiau šiuo metu vyrauja kiti debitmačiai, kuriais galima išgauti didesnį matavimo tikslumą.

Dažnio ultragarso srauto matuokliai.

Dažnio srauto matuokliai vadinami ultragarsiniais debitmačiais, pagrįsti trumpų impulsų arba ultragarsinių virpesių paketų pasikartojimo dažnių skirtumo priklausomybe nuo laiko skirtumo, per kurį šios vibracijos nukeliauja tą patį atstumą judančio skysčio ar dujų srautu ir prieš jį.

Priklausomai nuo to, ar matuojami ultragarso virpesių paketų ar trumpų impulsų, praeinančių per skystį ar dujas, dažnių skirtumai, srauto matuokliai vadinami dažnio paketu arba dažnio impulsu. Pastarojo su dviem akustiniais kanalais schema parodyta fig. 7. Generatorius G sukuria aukšto dažnio virpesius (10 MHz), kurie, praėję per moduliatorius Ml ir M2, tiekiami į pjezoelementus I1 ir I2. Kai tik pirmieji pjezoelementų P1 ir P2 sukurti elektriniai virpesiai, praėję per stiprintuvus U1 ir U2 bei detektorius D1 ir D2, pasiekia moduliatorius M1 ir M2, pastarieji, veikdami trigerio režimu, blokuoja virpesių perėjimą iš generatoriaus G į pjezoelementai I1 ir I2. Moduliatoriai vėl atsidaro, kai juos pasiekia paskutinės vibracijos. Prie maišymo pakopos Cm prijungtas prietaisas išmatuos dažnių skirtumą.

7 pav. Dažnio paketo dviejų kanalų srauto matuoklis.

Impulsinio dažnio srauto matuokliuose generatorius sukuria ne nuolatinius virpesius, o trumpus impulsus. Pastarieji patenka į spinduliuojančius pjezoelektrinius elementus intervalais, lygiais ultragarso praėjimo laikui išilgai ir prieš srauto greitį. Jų dažniai yra dvigubai didesni nei dažnių paketų srautmačių.

Nedidelis dažnio skirtumas tarp dažnio srauto matuoklių yra reikšmingas trūkumas, dėl kurio sunku tiksliai išmatuoti.

Todėl buvo pasiūlyti keli būdai, kaip padidinti dažnių skirtumą, realizuoti dažnio srauto matuokliuose, dažniausiai pastatytuose naudojant vieno kanalo grandinę. Šie metodai apima harmonikų atskyrimą nuo dažnių ir skirtumo dažnio matavimą, taip pat skirtumo padauginimą k kartų prieš įeinant į matavimo prietaisą. Skirtumo dažnio dauginimo metodai gali būti skirtingi.

8 pav. Vieno kanalo dažnio srauto matuoklio schema.

Fig. 8 paveiksle parodyta diagrama, kurioje matuojamas dviejų valdomų generatorių dažnių skirtumas, kurių periodai, naudojant automatinį dažnio reguliavimą, nustatomi į kartus trumpesnius nei ultragarso virpesių sklidimo laikas srauto greičio kryptimi ir prieš. tai. Vieno kanalo srauto keitiklis turi pjezoelementus 1 ir 2, į kuriuos pakaitomis gaunami impulsai: į pirmąjį iš generatoriaus 4 su pasikartojimo periodu T1, o į antrąjį iš generatoriaus 8 su pasikartojimo periodu T2. Akustinių impulsų eigos trukmė dujotiekyje išilgai srauto t1 ir prieš jį t2 yra kelis kartus ilgesnė už periodus T1 ir T2 atitinkamai. Todėl sraute vienu metu bus k impulsų. Siunčiant akustinius impulsus išilgai srauto, jungiklis 5 vienu metu jungia pjezoelementą 1 prie generatoriaus 4, o pjezoelementą 2 - prie priėmimo signalo stiprintuvo 6. Siunčiant impulsus atgal, generatorius 8 yra prijungtas prie pjezoelemento 2, o stiprintuvas 6 - prie pjezoelemento 1. Iš išvesties stiprintuvo 6 impulsai siunčiami į laiko diskriminatoriaus 10 įvestį, kuris tuo pačiu metu per jungiklį 9 priima impulsus iš generatoriaus 4 arba 8, sukuriant etaloninę įtampą diskriminatoriuje. Įtampa diskriminatoriaus išėjime yra lygi nuliui, jei impulsai iš 6 stiprintuvo ateina kartu su impulsais iš generatorių. Priešingu atveju diskriminatoriaus išėjime atsiras įtampa, kurios poliškumas priklauso nuo to, ar atskaitos impulsai iš stiprintuvo 6 yra priekyje ar už atskaitos impulsų. Ši įtampa per komutatorių 11 per stiprintuvus tiekiama į reversinius variklius. 3 arba 7, kurie keičia generatorių 4 ir 8 impulsų dažnį iki tol, kol įtampa diskriminatoriaus išėjime tampa nuliu. 4 ir 8 generatorių generuojamų impulsų dažnių skirtumas matuojamas dažnio matuokliu 12. Panašūs į aptartą srauto matuokliai kartais vadinami laiko-dažnio matuokliais.

Kitas dažnio skirtumo padauginimo būdas – išmatuoti dviejų aukšto dažnio generatorių dažnių skirtumą, kurių vieno virpesių periodas yra proporcingas akustinių virpesių praėjimo laikui srauto kryptimi, o kito periodas proporcingas. iki akustinių virpesių praėjimo prieš srautą laiko. Perėjus per daliklį, kas 6 ms siunčiami du impulsai, atskirti pagal laiką. Pirmasis impulsas praeina išilgai srauto (arba prieš jį) ir po stiprinimo patenka į palyginimo grandinę, kur antrasis impulsas taip pat tiekiamas nepraeinant akustinio kelio. Jei šie du impulsai nepatenka vienu metu, tada įjungiamas prietaisas, kuris reguliuoja vieno generatoriaus dažnį tol, kol abu impulsai vienu metu patenka į palyginimo grandinę. Ir tai atsitiks, kai šių impulsų periodas bus lygus. Srauto matavimo paklaida neviršija ±1%.

Nagrinėjamuose vieno kanalo dažnio impulsų srauto matuokliuose yra pakaitinis impulsų, nukreiptų išilgai srauto ir prieš jį, komutavimas. Tam reikia tiksliai išmatuoti ir įsiminti impulsų autocirkuliacijos dažnius išilgai ir prieš srautą, o vėliau išmatuoti skirtumą. Be to, nevienalaikis zondavimas išilgai ir prieš srautą gali sukelti klaidų dėl srauto hidrodinaminių savybių pokyčių.

Vieno kanalo srauto matuokliai, kuriuose ultragarsiniai signalai vienu metu autocirkuliuoja išilgai ir prieš srautą, kurie yra visiškai be inercijos, šių trūkumų neturi.

Tai pašalina dideles klaidas, būdingas ultragarso signalų autocirkuliacijos dažnių saugojimo išilgai ir prieš srautą metodams, o vėliau pasirenkant autocirkuliacijos dažnių skirtumo signalą, pasirenkant skirtumo dažnio signalą, pagrįstą reguliavimu. generatorių dažnius, atvirkštinį impulsų skaičiavimą ir kt. Be to, srauto matuokliai automatiškai atnaujina jų veikimą, jei grandinės veikimas sutrinka dėl vamzdyje esančios medžiagos akustinio neskaidrumo (atsiranda dujų fazė, visiškas arba dalinis skysčio praradimas), srauto matuokliai rodo srauto kryptį ir matuoja srautą abiem srauto kryptimis. Srauto matuoklis parodė savo gerą našumą ilgą laiką gamykloje, sumažinta srauto matuoklio paklaida neviršija ±0,5%. Srauto matuoklis, skirtas dinamiškai matuoti degalų sąnaudas orlaivių varikliuose, taip pat degalams matuoti sunkvežimiuose. Bandymo rezultatai parodė, kad srauto matuoklio matavimai nepasikeitė srautui staigiai pasisukus 90° kampu vieno vardinio skersmens atstumu prieš keitiklį keitiklio ašies plokštumoje ir pjezoelektrinių elementų mazgų ašyje, y., tiesių vamzdžių sekcijų ilgiai visai nereikalingi. Srauto pereinamoji sritis keitiklyje buvo debitmačio kalibravimo charakteristikos pradinėje dalyje. Pradinėje dalyje charakteristikoje nebuvo staigių lenkimų ar lūžių; pradinė kalibravimo charakteristikos dalis buvo tokia pati. Prietaisas turi labai aukštą matavimo tikslumą. Skirtinguose matavimo diapazono taškuose esant pastoviam srautui buvo kartojami visi keturi dviejų ar trijų iš eilės matavimų rezultatų skaitmenys.

Laiko impulso ultragarsiniai debitmačiai.

Laiko impulsų srauto matuokliai vadinami ultragarsiniais debitmačiais, kuriuose matuojamas trumpų impulsų judėjimo srauto kryptimi laikų skirtumas ir prieš jį palei kelio ilgį.

Laiko impulsų srauto matuokliai daugeliu atvejų yra vieno kanalo ir veikia labai trumpais 0,1–0,2 μs trukmės impulsais, siunčiamais vienas kito link pakaitomis arba vienu metu, kai dažnis, pavyzdžiui, 0,5 kHz.

9 pav. Vieno kanalo laiko impulso srauto matuoklio diagrama.

Fig. 9 paveiksle parodyta supaprastinta vieno laiko impulso srauto matuoklio schema. Generatorius G sukuria 700 V amplitudės, 0,2 μs trukmės ir 800 Hz pasikartojimo dažnio impulsus, kurie, naudojant vibratorius B1 ir B2, veikiančius 400 Hz dažniu, pakaitomis tiekiami pjezoelektriniams elementams P1 ir P2. Pastarieji į skystį siunčia greitai glūdinčius ultragarso impulsus, o vibratoriai B1 ir B2 įjungia įkroviklius ZU1 arba ZU2. Iš generatoriaus G impulsas vienu metu tiekiamas pjezoelektriniam elementui P1 ir impulsas trigeriui ZU2. nustatant jį į aktyvaus laidumo būseną. Šiuo atveju įjungiamas prietaisas C2, generuojantis pjūklo įtampą, kai ultragarsas praeina per išmatuotą medžiagą. Didžiausia šios įtampos vertė yra proporcinga laikui. Tuo metu, kai ultragarsinis impulsas pasiekia pjezoelektrinį elementą P2, prietaisas C2 yra išjungtas. Tuo pačiu būdu, kai ultragarsinis impulsas praeina prieš srautą iš P2 į P1, prietaisas C1 generuoja laikui proporcingą įtampą. Įtampos skirtumas matuojamas DUT prietaisu. Šis ciklas kartojamas 400 kartų per sekundę. Bendra srauto matavimo paklaida yra ±0,5%.

Viename buitiniame laiko impulsų srauto matuoklyje, siekiant pagerinti dinamines charakteristikas ir pašalinti asimetrijos klaidos galimybę, abiem pjezoelementams vienu metu taikomi trumpi impulsai, jaudinantys ultragarsiniai virpesiai, judantys vienas kito link. Jiems pasiekus priešingus pjezoelementus, pastaruosiuose susidaro elektriniai impulsai, kurie kartu su generatoriaus impulsais pereina per stiprintuvus ir formuotojus, po kurių patenka į prietaisą, generuojantį laikui proporcingą įtampą.

Ultragarsiniai srauto matuokliai su garso greičio ir matuojamos medžiagos tankio korekcija.

Anksčiau aptarti ultragarsiniai srauto matuokliai naudojami tūriniam srautui matuoti. Norėdami išmatuoti masės srautą, turite turėti atskirą papildomą pjezoelektrinį elementą, sužadintą rezonansiniu dažniu, kuris siunčia akustinius virpesius į matuojamą medžiagą. Iš jo pašalinama įtampa yra proporcinga specifinei medžiagos akustinei varžai, jei pastaroji yra daug mažesnė už generatoriaus varžą. Šio pjezoelektrinio elemento sukurtą elektrinį signalą padauginus iš tūrio srautui proporcingo signalo, gauname masės srautui proporcingą išėjimo signalą. Panašus įtaisas, naudojamas srauto matuoklyje su akustinėmis vibracijomis, statmenomis srauto judėjimui, parodytas žemiau. 13.

Siekiant pašalinti paklaidą dėl ultragarso greičio c pokyčių išmatuotoje medžiagoje, fazės ir laiko impulsų srauto matuokliuose naudojamos specialios korekcijos schemos. Šiuo tikslu priešinguose dujotiekio skersmens galuose įrengiama papildoma pjezoelementų pora. Laikas, per kurį akustinės vibracijos praeina tarp jų, yra atvirkščiai proporcingas greičiui. Atitinkamas korekcijos matavimo signalas yra proporcingas greičiui. Jis yra kvadratas, o pagrindinio srauto matuoklio signalas yra padalintas iš jo. Akivaizdu, kad gaunamas signalas bus proporcingas greičiui ir nepriklausys nuo ultragarso greičio. 10 paveiksle parodyta tokio vieno kanalo fazinio srauto matuoklio schema. PU programinis įrenginys užtikrina alternatyvų 1/3 MHz dažnio elektros virpesių tiekimą iš generatoriaus G į pjezoelementus P1 ir P2 per jungiklį K. Iš šių pjezoelementų gaunami virpesiai tiekiami per jungiklį K, priėmimo įrenginį P. ir dažnio keitiklis Ch2, kuris sumažina dažnį iki 1/3 kHz, į IF matuoklį fazės poslinkio tarp jų ir pirminių virpesių, ateinančių iš generatoriaus G per dažnio keitiklį Ch1. Įrenginys IR matuoja fazių poslinkio skirtumą, proporcingą laiko skirtumui, ultragarso sklidimo išilgai ir prieš srautą, ir sukuria signalą, proporcingą greičiui.

10 pav. Fazinio vienkanalio srautmačio su garso greičio korekcija diagrama.

Pjezoelementai PZ ir P4 turi savo generatorių-stiprintuvą GU ir sukuria signalą, proporcingą ultragarso praėjimo tarp jų laikui, taigi, proporcingą garso greičiui. IK įrenginyje signalas dalijamas iš signalo kvadrato ir į IP matavimo įrenginį siunčiamas greičiui proporcingas signalas. Jo santykinė paklaida yra 1%.

Yra grandinių, kurios kompensuoja ultragarso greičio įtaką laiko impulsų srauto matuokliams.

Dažnio srauto matuoklių rodmenys nepriklauso nuo garso greičio, todėl nereikia koreguoti ultragarso greičio. Bet jei dažnio srauto matuoklis matuoja masės srautą, tada reikalingas pjezoelektrinis elementas, veikiantis rezonansiniu dažniu. Su jo pagalba susidaro signalas, proporcingas medžiagos atsparumui, iš kurio turi būti pašalintas greičio daugiklis. Norėdami tai padaryti, į grandinę įvedamas blokas, skirtas pridėti impulsų arba akustinių virpesių paketų pasikartojimo dažnius išilgai ir prieš srautą, turint omenyje, kad dažnių suma yra proporcinga greičiui. Tokio dažnio paketo srautmačio diagrama parodyta fig. vienuolika.

11 pav. Dažnio paketo masės srauto matuoklio schema.

Ultragarsiniai srauto matuokliai su svyravimais statmenai judėjimui.

Šie ultragarsiniai srauto matuokliai labai skiriasi nuo anksčiau aptartų tuo, kad nėra akustinių virpesių, nukreiptų išilgai srauto ar prieš jį. Vietoj to, ultragarso spindulys nukreipiamas statmenai srauto judėjimui ir matuojamas pluošto nukrypimo nuo statmenos krypties laipsnis, atsižvelgiant į greitį ir matuojamą medžiagą. Tik vienas pjezoelektrinis elementas skleidžia akustines vibracijas. Šiuos virpesius suvokia vienas ar du pjezoelementai.

12 pav. Srauto matuoklio su spinduliuote statmenai vamzdžio ašiai diagrama: a) - su vienu priimančiu pjezoelementu, b) - su dviem priimančiais pjezoelementais;
(1 – generatorius; 2 – spinduliuojantis pjezoelementas; 3, 5 – priimantys pjezoelementai; 4 – stiprintuvas)

Turint vieną priėmimo elementą (12 pav., a), didėjant greičiui mažės į jį tiekiamos akustinės energijos kiekis, kris stiprintuvo išėjimo signalas. Viename popieriuje nurodyta, kad signalas tampa nuliu greičiu = 15 m/s (pjezoelektrinių elementų skersmuo 20 mm, dažnis 10 MHz). Esant dviem priimantiems pjezoelementams 3 ir 5 (12 pav., b), išdėstytiems simetriškai emiterio 2 atžvilgiu, diferencialinio stiprintuvo 4 išėjimo signalas didėja didėjant greičiui. Esant greičiui = 0, čia išėjimo signalas yra lygus nuliui dėl akustinės energijos lygybės, tiekiamos pjezoelementams 3 ir 5, sujungtiems vienas į kitą. Nagrinėjami srauto matuokliai yra paprastos konstrukcijos. Geresnė yra grandinė su diferenciniu pjezoelementų įtraukimu. Tai pagerina rodmenų stabilumą, kuris trikdomas grandinėje su vienu priimančiu pjezoelektriniu elementu. absorbcijos koeficiento pokyčiai atsitiktinių priežasčių įtakoje. Tačiau srauto matavimo tikslumą riboja mažas paties metodo jautrumas.

13 pav. Daugialypio atspindžio srautmačio schema.

Šiuo atžvilgiu buvo pasiūlyti srauto matuokliai su daugybe akustinių virpesių atspindžių nuo vamzdžio sienelių. Vibracijos nukreiptos ne statmenai vamzdžio ašiai, o sudaro su ja nedidelį kampą (13 pav.). Ultragarso pluošto kelias, kai greitis = 0, rodomas kaip ištisinė linija. Šiuo atveju abu priimantys pjezoelementai gauna vienodą akustinės energijos kiekį, o diferencialinio stiprintuvo išėjime nėra signalo. Spindulio kelias, kai atsiranda greitis v, rodomas punktyrine linija. Kuo didesnis greitis, tuo didesnį energijos kiekį gauna kairysis pjezoelektrinis elementas, palyginti su dešiniuoju, ir tuo didesnis signalas bus UD stiprintuvo išvestyje. Iš generatoriaus G signalai tiekiami į emiterį 3 ir jungiklį K. Pagalbinis pjezoelementas, sužadintas rezonansiniu dažniu, duoda signalą, proporcingą matuojamos medžiagos akustinei varžai. Šis signalas per nuolatinės srovės korekcijos grandinę ir detektorių patenka į skaičiavimo įrenginį TPB. Čia jis dauginamas iš pagrindinio signalo, proporcingo greičiui, ateinančio iš UD stiprintuvo per detektorių D. Gautas signalas, proporcingas greičiui, t.y. masės srautui, matuojamas MP prietaisu. Tokio srauto matuoklio jautrumas yra gana didelis, tačiau jo rodmenys priklauso nuo vamzdžio atspindinčių paviršių būklės (korozijos ir užteršimo).

Specialios paskirties ultragarsiniai debitmačiai.

Ultragarsinis metodas naudojamas ne tik vamzdynais judančių skysčių ir dujų srautams matuoti, bet ir šių medžiagų greičiams bei srautams matuoti atviruose kanaluose ir upėse, kasyklose ir meteorologiniuose įrenginiuose. Be to, kuriami nešiojamieji srauto matuokliai, skirti montuoti ne dujotiekyje.

14 pav. Nešiojamas ultragarsinis srauto keitiklis.

Oro srauto matavimas kasyklose. Du pjezoelektriniai elementai, sumontuoti vienoje kasyklos angos sienoje, nukreipia žemo dažnio (16-17 kHz) akustinę spinduliuotę priešingomis kryptimis. Priimantys pjezoelektriniai elementai yra kitoje sienoje dideliais (5-6 m) atstumais nuo magnetostrikcinio tipo emiterių.

Oro greičio matavimas meteorologiniuose įrenginiuose. Meteorologijos praktikoje vis dažniau diegiami akustiniai oro greičio matavimo metodai. Kuriamos specialios keitiklių konstrukcijos, skirtos naudoti meteorologiniuose įrenginiuose. Viename iš jų pjezokeraminis radialiai poliarizuotas žiedas sukuria vienkryptę spinduliuotę simetrijos ašiai statmenoje plokštumoje.

Srauto matuoklių klaidos, pagrįstos akustinių virpesių judėjimu.

Neteisinga greičio profilio apskaita. Ši klaida atsiranda dėl išmatuotos medžiagos vidutinio srauto greičio ir vidutinio greičio nelygybės akustinių virpesių judėjimo kelyje. Į šią nelygybę atsižvelgiama taikant pataisos koeficientą, kurio tikslią reikšmę sunku nustatyti. Perėjimo nuo laminarinio prie turbulentinio režimo srityje korekcijos koeficiento pokytis yra dar reikšmingesnis. Todėl, jei kalibruojant įrenginį jis yra priimtas pastovią vertę pataisos koeficientas, atitinkantis vidutinį ar kitą srautą, tada esant kitiems srautams atsiranda papildoma matavimo paklaida. Esant deformuotiems srautams, tikrąją korekcijos koeficiento reikšmę nustatyti ypač sunku. Tokiu atveju turėtumėte naudoti srauto keitiklius, kuriuose akustiniai virpesiai nukreipiami išilgai keturių stygų (žr. 1 pav.), arba sumontuoti antgalį ar maišytuvą, kuris ištiesina greičio diagramą.

Keisti ultragarso greitį. Ultragarso c greitis skysčiuose ir dujose priklauso nuo pastarųjų tankio, kuris kinta kintant temperatūrai, slėgiui ir atskirų komponentų sudėčiai arba kiekiui (koncentracijai). Skysčiams greitis praktiškai priklauso tik nuo temperatūros ir turinio. Greičio pokytis yra reikšmingas fazės ir laiko impulsų srauto matuokliams. Su jais srauto matavimo paklaida dėl c pokyčių gali lengvai pasiekti 2–4% ar daugiau, nes greičiui pasikeitus 1%, paklaida padidėja 2%. Srauto matuokliai, kurių spinduliuotė yra statmena vamzdžio ašiai, turi pusę paklaidos. Naudojant dažnio srauto matuoklius, greičio vertės keitimas turi labai mažai įtakos matavimo rezultatams.

Greičio pokyčių įtaka fazinių ir laiko-impulsinių srauto matuoklių, taip pat srauto matuoklių, kurių spinduliuotė statmena vamzdžio ašiai, rodmenims gali būti pašalinta naudojant atitinkamas korekcijos schemas arba pereinant prie masės srauto matavimo.
Pirmuoju atveju įvedamas papildomas akustinis kanalas, statmenas vamzdžio ašiai. Faziniams srauto matuokliams atitinkama diagrama parodyta fig. 10. Matuojant masės srautą, įvedamas papildomas pjezoelektrinis elementas, skirtas terpės akustinei varžai, proporcingai medžiagos varžai, matuoti (žr. 11 ir 13 pav.).

Keitikliuose su refrakcija dalinis įtakos c kompensavimas galimas parenkant evakuacinio vamzdžio medžiagą ir jo vietos kampą a. Kompensacija atsiranda dėl to, kad lūžio rodiklio matavimo temperatūros poveikis fazės ir laiko impulso laiko skirtumui. debitmačiai yra priešingi tiesioginiam greičio pasikeitimo laikui. Tačiau esant dideliems temperatūros pokyčiams, šis metodas yra neveiksmingas dėl temperatūros koeficientų nestabilumo. Šis metodas turi šiek tiek didesnes galimybes montuojant pjezoelementus už vamzdžio ribų ir naudojant skystus garso vamzdžius.

Elektroninių-akustinių kanalų asimetrija. Dviejų spindulių srauto matuokliuose neišvengiama tam tikra akustinių kanalų asimetrija, dėl kurios gali atsirasti didelė paklaida matuojant judėjimo srauto kryptimi ir prieš jį laiko skirtumą. Laiko paklaida susideda iš laiko paklaidos, atsiradusios dėl kanalų geometrinių matmenų skirtumo dėl juose esančios išmatuotos medžiagos tankio skirtumo.

Geometrinės asimetrijos paklaidą galima kompensuoti esant nuliui. Bet jei greičiai, kuriais buvo atlikta ši kompensacija, skiriasi, klaida vėl atsiras, nors ir daug mažesniu mastu. Siekiant sumažinti klaidą, abu akustiniai kanalai yra kuo arčiau vienas kito. Šiuo atžvilgiu grandinės su lygiagrečiai išdėstytais kanalais (žr. 3 pav., l) yra geresnės nei grandinės su susikertančiais akustiniais kanalais (žr. 3 pav., l). Didžiausia paklaida gali atsirasti grandinėje su trimis pjezoelementais (žr. 3 pav., b). Esant mažam vamzdžių skersmeniui ir žemo dažnio, todėl prastai nukreiptai spinduliuotei, kai sunku naudoti kampinio tipo keitiklį, reikia imtis specialių priemonių, kad abiejuose kanaluose būtų palaikoma vienoda temperatūra. Taigi, matuojant nedidelį akmens anglių deguto, turinčio kietųjų dalelių ir drėgmės, srautą, akustinių virpesių dažnis buvo lygus 0,1 MHz, o srauto keitiklis pagamintas pagal schemą, parodytą Fig. 194, g Temperatūrai išlyginti vienas nuo kito nutolusiuose kanaluose, jie išgręžiami masyviame metaliniame bloke, padengtame termoizoliacija.

Doplerio ultragarsiniai srauto matuokliai.

Doplerio srauto matuokliai yra pagrįsti nuo srauto priklausomu Doplerio dažnio skirtumo matavimu, kuris atsiranda, kai akustinius virpesius atspindi srauto nelygumai. Dažnių skirtumas priklauso nuo akustinius virpesius atspindinčios dalelės greičio ir šių virpesių sklidimo greičio.

Simetriškai išsidėsčius skleidžiantiems ir priimantiems pjezoelektriniams elementams (15 pav.), palyginti su greičiu arba, kas yra tas pats, vamzdžio ašiai, pasvirimo kampai yra lygūs vienas kitam.

15 pav. Doplerio srauto keitiklio diagrama (1,2 – skleidžiantis ir priimantis pjezoelektrinis elementas)

Taigi, išmatuotas dažnių skirtumas gali būti naudojamas matuojant reflektoriaus dalelės greitį, ty matuojant vietinį srauto greitį. Tai priartina Doplerio ultragarso srauto matuoklius prie kitų srauto matuoklių, pagrįstų vietiniais greičio matavimais. Norint juos naudoti, reikia žinoti ryšį tarp reflektoriaus dalelių greičio ir vidutinio srauto greičio. Viename straipsnyje buvo nagrinėjama galimybė naudoti Doplerio metodą greičiui matuoti keliuose diametralinio srauto skerspjūvio taškuose, ty gauti greičio profilį. Norėdami tai padaryti, emiteris į srautą siunčia 0,1–1 μs trukmės ir 15–23 kHz dažnio akustinius impulsus. Priėmimo įrenginys atsidaro tik trumpam po uždelsimo po impulso išsiuntimo. Matuojant vėlavimo laiką galima gauti informaciją apie dalelių, esančių skirtinguose srauto skerspjūvio taškuose, greitį.

Mažiems vamzdžių skersmenims (mažiau nei 50-100 mm) yra Doplerio srauto matuokliai, kuriuose skleidžiančių ir priimančių pjezoelementų ilgiai lygūs vidiniam vamzdžio skersmeniui. Jie reaguoja ne į vieną, o į kelis vietinius dalelių greičius, esančius centrinėje vamzdžio sekcijos plokštumoje. Tokio įrenginio pavyzdys parodytas fig. 16. Pjezoelementai iš bario titanato, 20 mm ilgio, 6-5 mm pločio, spinduliavimo dažnis 5 MHz, Doplerio dažnio poslinkis 15 kHz. Matuojama medžiaga yra vieno procento bentonito suspensija, kurios dalelių skersmuo ne didesnis kaip 0,1 mm. Siekiant pašalinti rodmenų neapibrėžtumą pereinamojoje zonoje, pjezoelementai vidurinėje dalyje buvo ekranuoti. Dėl šios priežasties greičių santykis laminarinėje zonoje smarkiai išaugo ir praktiškai tapo toks pat kaip ir turbulentinėje zonoje, o kalibravimo linijos nuolydis abiejose zonose tapo vienodas. Kad santykinai didelėse kišenėse, kuriose sumontuoti pjezoelementai, nesusidarytų sūkuriai, jose esanti laisva erdvė užpildoma polistirolo folija, kurios akustinė varža tokia pati kaip vandens.

Dabar daugeliu atvejų pjezoelektriniai Doplerio srauto matuoklių elementai yra vamzdžio išorėje. Tai ypač reikalinga matuojant užterštas ir abrazyvines medžiagas, tačiau būtina atsižvelgti į papildomas klaidas, atsirandančias ypač dėl sijos lūžimo vamzdžio sienelėje.

16 pav. Doplerio srauto matuoklio schema mažo skersmens darbe (1,2 – perduodantys ir priimantys pjezoelektriniai elementai; 3 – 5 MHz dažnio virpesių generatorius; 4 – filtro lygintuvas; 5 – stiprintuvas; 6 – Doplerio dažnis pamainos matuoklis)

Palyginti su kitais ultragarsiniais srauto matuokliais, Doplerio srauto matuokliai turi mažiausią tikslumą dėl to, kad išvesties signalas atspindi visą spektrą dažnių, atsirandančių dėl pradinio dažnio poslinkio ne viena dalele - reflektoriumi, o daugybe dalelių, turinčių skirtingi greičiai. Todėl santykinė srauto matavimo paklaida paprastai yra ne mažesnė kaip 2–3%.

Doplerio ultragarsiniai debitmačiai vis labiau plinta. Jie daugiausia naudojami įvairių hidraulinių mišinių, įskaitant suspensijas, suspensijas ir emulsijas, kuriose yra dalelių, kurių tankis skiriasi nuo aplinkinės medžiagos, srautui matuoti. Tačiau natūralaus nehomogeniškumo (įskaitant dujų burbulus), esančių įvairiuose skysčiuose, dažnai pakanka, kad pasireikštų Doplerio efektas. Jei jų nėra, rekomenduojama į srautą įpūsti orą ar dujas per vamzdelį su 0,25-0,5 mm skylutėmis atstumu prieš srauto keitiklį. Įpurškiamų dujų srautas yra 0,005–0,1 % išmatuotos medžiagos srauto.

Akustiniai ilgųjų bangų debitmačiai (žemo dažnio).

Skirtingai nuo visų anksčiau aptartų ultragarsinių debitmačių, ilgųjų bangų akustiniai debitmačiai veikia žemu (garso) dažniu. Tokio srauto matuoklio prototipo srauto keitiklio schema parodyta fig. 17.

17 pav. Žemo dažnio akustinis srauto matuoklis.

Akustinių virpesių šaltinis yra garsiakalbis 1, sumontuotas ant įėjimo zonažalvarinis vamzdis, kurio skersmuo 50 mm. Ši sekcija, naudojant movą 2, kuri neleidžia perduoti vibracijoms ir kitiems trukdžiams, yra prijungta prie vamzdžio 3, ant kurio 305 mm atstumu vienas nuo kito yra du mikrofonai 4. Jų tvirtinimui sumontuotos tarpinės 5 iš porėtos. gumos. Mikrofonų priėmimo diafragmos yra viename lygyje su vidinėmis vamzdžio sienelėmis. 1 šaltinio sukuriamų akustinių virpesių bangos ilgis yra kelis kartus didesnis už dujotiekio skersmenį, o tai palanku aukšto dažnio trukdžiams pašalinti. Ši banga atsispindi iš abiejų vamzdžio galų, dėl to dvi bangos pastarajame juda viena kitos link. Šios dvi bangos sudaro stovinčią bangą vamzdyne. Pastarųjų amplitudė mazguose nėra lygi nuliui, nes viena kitos link judančių bangų amplitudės nėra lygios viena kitai. Taigi, jei 1 garso šaltinis yra sumontuotas prieš mikrofonus, tada išilgai srauto judanti banga susidaro iš 1 šaltinio suformuotos bangos ir bangos, atsispindėjusios nuo vamzdžio priekinio galo, pridėjimo, o atvirkštinė banga tik atsispindi. nuo išvesties galo ir vietinės varžos tarp jo ir mikrofonų. Venkite statyti mikrofonus šalia stovinčios bangos mazgų. Esant srautui = 0, abiejų mikrofonų sinusinių signalų fazės sutampa. Atsiradus greičiui, įvyksta fazės poslinkis, kuris didėja didėjant greičiui. Atstumas L tarp mikrofonų parenkamas toks, kad jis būtų lygus bangos ilgiui arba jo pusei.

Išvados.

Iš keturių nagrinėjamų akustinių srauto matuoklių tipų plačiausiai naudojami prietaisai su ultragarso virpesiais, nukreiptais išilgai ir prieš srautą. Ultragarsiniai srauto matuokliai su dreifu naudojami labai retai. Jie yra daug mažiau jautrūs nei pirmieji. Doplerio prietaisai pirmiausia naudojami vietiniam srauto greičiui matuoti. Ilgųjų bangų akustiniai debitmačiai pasirodė neseniai, o jų naudojimo patirties dar nėra.

Iš trijų metodų, skirtų matuoti ultragarso virpesių judėjimo trukmės skirtumą išilgai ir prieš srautą didžiausias paskirstymas gavo impulsų dažnio metodą su vieno kanalo srauto keitikliu. Jis gali užtikrinti didžiausią matavimo tikslumą, o nurodytą matavimo paklaidą galima sumažinti iki (0,5-1)%. Sukurti įrenginiai su dar mažesne paklaida, iki ±(0,1 0,2)%, todėl tokius įrenginius galima naudoti kaip pavyzdinius. Dviejų kanalų srauto matuoklių matavimo grandinės yra paprastesnės, tačiau jų tikslumas mažesnis. Faziniai srauto matuokliai turi pranašumą prieš dažninius, kai reikia matuoti mažus greičius iki 0,02%, taip pat matuojant užterštą terpę.

Jei greičio laukas deformuojasi dėl nepakankamo tiesiosios dujotiekio atkarpos ilgio, gali atsirasti didelė papildoma klaida. Norint pašalinti klaidą, reikia naudoti antgalį arba maišytuvą, kuris išlygina profilį, arba srauto keitiklį, kuriame akustiniai virpesiai nukreipiami ne į centrinę plokštumą, o išilgai kelių stygų.

Pagrindinė ultragarsinių srauto matuoklių taikymo sritis yra įvairių skysčių srauto matavimas. Jie ypač tinka nelaidžių ir agresyvių skysčių, taip pat naftos produktų srautui matuoti.

Nuorodos duomenys:

Faziniai ultragarsiniai debitmačiai

№	Parametras	Reikšmė		Pastaba
		min	maks
1	Tikslumo klasė	0,02	2,5
2		6 t/val	300 t/val
3	Jautrumas, l/min
4	Išmatuotas debitas, l/min		180
5		150
6	Žiniasklaidos spaudimas
7	Aplinkos temperatūra
8	Aplinkos temperatūra		100
9
10	Sprogimui atspari versija
11
12
13	Klampumo matas. aplinka, cSt
14
15	MTBF, valanda
16	Tarnavimo laikas, metai
17	Vandens plaktuko priimtinumas
18	Kaina, $/mm DN

Dažnio ultragarso srauto matuokliai

№	Parametras	Reikšmė		Pastaba
		min	maks
1	Tikslumo klasė	0,1	2
2	Išmatuotų srautų diapazonas Qmax/Qmin
3	Jautrumas, l/min
4	Išmatuotas debitas, l/min
5	Nominalus skersmuo (DN), mm	100
6	Žiniasklaidos spaudimas
7	Aplinkos temperatūra
8	Aplinkos temperatūra
9	Galima pakeisti agresyvi aplinka
10	Sprogimui atspari versija
11	Tiesios atkarpos ilgis iki srauto matuoklio, d
12	Tiesios atkarpos ilgis po srauto matuokliu, d
13	Klampumo matas. aplinka, cSt
14	Reikalavimai terpės filtravimo smulkumui, mikronai
15	MTBF, valanda
16	Tarnavimo laikas, metai
17	Vandens plaktuko priimtinumas
18	Kaina, $/mm DN

Impulsinio laiko ultragarsiniai debitmačiai

№	Parametras	Reikšmė		Pastaba
		min	maks
1	Tikslumo klasė	0,2
2	Išmatuotų srautų diapazonas Qmax/Qmin
3	Jautrumas, l/min
4	Išmatuotas debitas, l/min
5	Nominalus skersmuo (DN), mm
6	Žiniasklaidos spaudimas
7	Aplinkos temperatūra
8	Aplinkos temperatūra
9	Galima pakeisti agresyvi aplinka
10	Sprogimui atspari versija
11	Tiesios atkarpos ilgis iki srauto matuoklio, d
12	Tiesios atkarpos ilgis po srauto matuokliu, d
13	Klampumo matas. aplinka, cSt
14	Reikalavimai terpės filtravimo smulkumui, mikronai
15	MTBF, valanda
16	Tarnavimo laikas, metai
17	Vandens plaktuko priimtinumas
18	Kaina, $/mm DN

Ultragarsiniai srauto matuokliai su garso greičio ir matuojamos medžiagos tankio korekcija

№	Parametras	Reikšmė		Pastaba
		min	maks
1	Tikslumo klasė	0,2	1
2	Išmatuotų srautų diapazonas Qmax/Qmin
3	Jautrumas, l/min
4	Išmatuotas debitas, l/min		1200
5	Nominalus skersmuo (DN), mm
6	Žiniasklaidos spaudimas
7	Aplinkos temperatūra	10
8	Aplinkos temperatūra
9	Galima pakeisti agresyvi aplinka
10	Sprogimui atspari versija
11	Tiesios atkarpos ilgis iki srauto matuoklio, d
12	Tiesios atkarpos ilgis po srauto matuokliu, d
13	Klampumo matas. aplinka, cSt
14	Reikalavimai terpės filtravimo smulkumui, mikronai
15	MTBF, valanda
16	Tarnavimo laikas, metai
17	Vandens plaktuko priimtinumas
18	Kaina, $/mm DN

Doplerio ultragarsiniai srauto matuokliai

№	Parametras	Reikšmė		Pastaba
		min	maks
1	Tikslumo klasė	2	3
2	Išmatuotų srautų diapazonas Qmax/Qmin
3	Jautrumas, l/min
4	Išmatuotas debitas, l/min
5	Nominalus skersmuo (DN), mm	10
6	Žiniasklaidos spaudimas
7	Aplinkos temperatūra
8	Aplinkos temperatūra
9	Galima pakeisti agresyvi aplinka
10	Sprogimui atspari versija
11	Tiesios atkarpos ilgis iki srauto matuoklio, d
12	Tiesios atkarpos ilgis po srauto matuokliu, d
13	Klampumo matas. aplinka, cSt
14	Reikalavimai terpės filtravimo smulkumui, mikronai
15	MTBF, valanda
16	Tarnavimo laikas, metai
17	Vandens plaktuko priimtinumas
18	Kaina, $/mm DN

Naudotos knygos:

Kremlevsky P. P. Srauto matuokliai ir medžiagų kiekio skaitikliai: Katalogas: Knyga. 2 / Pagal generalinį red. E. A. Šornikova. – 5-asis leidimas, pataisytas. ir papildomas - Sankt Peterburgas: Politekhnika, 2004. - 412 p.

Srauto matuoklių istorija siekia 1797 m., kai italų mokslininkas Giovanni Battista Venturi paskelbė darbą hidraulikos srityje: vandens tekėjimo per trumpus cilindrinius ir besiskiriančius purkštukus tyrimas. 1887 metais amerikiečių mokslininkas K. Herschelis pasiūlė vandens skaitiklį, pavadintą Venturi vardu. Venturi vamzdis yra žinomas kaip oro ir vandens srauto greičio matavimas ir vakuumo sukūrimas orlaivių giroskopuose. 1962 m. inžinierius Heinrichas Kübleris išrado magnetinį jungiklį, kuris leido sukurti ir pagaminti prietaisus skystų ir birių medžiagų lygiui matuoti. Po to buvo sukurti magnetiniai plūdiniai jungikliai, telemetriniai lygio jutikliai ir apėjimo lygio indikatoriai.

Ultragarsinį srauto matuoklio modifikaciją išrado Jurijus Aleksandrovičius Kovalis, Charkovo nacionalinio radijo elektronikos universiteto Radijo inžinerijos pagrindų katedros dėstytojas. Turbininio srauto matuoklio patentas buvo išduotas 1970 metais SSRS Šiluminės energetikos instrumentų tyrimo instituto darbuotojams.

Westmedgroup produktai apima visą intensyvios terapijos prietaisų asortimentą, ypač pripažinto matavimo įrangos gamintojo Flowmeter srauto matuoklius.

Srauto matuokliai yra techniniai prietaisai, skirti matuoti masės arba tūrio srautą.

Yra daug įvairių ženklų, pagal kurią galima klasifikuoti srauto matuoklius (pavyzdžiui, pagal tikslumą, matavimo diapazonus, išėjimo signalo tipą ir pan.). Tačiau bendriausia yra klasifikacija pagal matavimo principus, pagal tuos fizikinius reiškinius, kurių pagalba išmatuotas dydis paverčiamas srauto matuoklio (jutiklio) pirminio keitiklio išėjimo signalu.

• Kintamo diferencinio slėgio debitmačiai (su ribojančiais įtaisais; su hidrauliniu pasipriešinimu; išcentriniai; su slėgio įtaisais; čiurkšlė), greičio slėgį paverčiantys diferenciniu slėgiu.
• Srauto matuokliai (pastovaus diferencinio srauto matuokliai – rotometrai, plūdės, stūmokliniai, hidrodinaminiai), kurie greičio slėgį paverčia supaprastinto kūno judėjimu.
• Tachometriniai debitmačiai (turbina su ašine arba tangentine turbina; rutulys), paverčiantys srauto greitį į supaprastinto elemento (turbinos menčių ar rutulio) sukimosi kampinį greitį.
• Elektromagnetiniai srauto matuokliai, paverčiantys magnetiniame lauke judančio laidžiojo skysčio greitį į EML.
• Ultragarsiniai srauto matuokliai, pagrįsti judančios terpės garso virpesių įtraukimo poveikiu.
• Inerciniai srauto matuokliai (turbopower; Coriolis; higroskopiniai), pagrįsti skysčio masės, judančios tiesiniu arba kampiniu pagreičiu, inerciniu poveikiu.
• Šiluminiai srauto matuokliai (kalorimetriniai; karšto laido), pagrįsti judančios terpės šilumos perdavimo iš šildomo kūno poveikiu.
• Optiniai srauto matuokliai, pagrįsti judančios terpės šviesos įtraukimu (Fizeau-Fresnel) arba šviesos sklaida judančiomis dalelėmis (Dopleris).
• Žymėti srauto matuokliai (su šiluminėmis, jonizacinėmis, magnetinėmis, koncentracinėmis, turbulencinėmis žymomis), pagrįsti žymos greičio arba būsenos matavimu, kai jis praeina tarp dviejų fiksuotų srauto dalių.

Srauto matuokliai yra medicininių dujų komponentai. Medicinos srityje debitmačiai montuojami ant: dujų skirstymo pulto, kriogeninio dujinimo įrenginio, švirkštinio siurblio, ant centralizuotos ligoninės įrangos dujų paskirstymo sistemos.

Nemaža dalis komerciškai gaminamų srauto matuoklių turi 1-1,5% tikslumo klasę (sumažintą paklaidą). Jei manytume, kad matavimai daugiausia atliekami skalės viduryje, santykinė šių matavimų paklaida yra 2-3%. Atsižvelgiant į įvairių destabilizuojančių veiksnių įtaką, tikroji paklaida bus dar didesnė.

Tuo pačiu, norint efektyviai valdyti technologinius procesus naftos, dujų, chemijos pramonėje, energetikos ir transporto įrenginiuose, apskaitos operacijos šiandien reikalauja eilės tvarka didesnio srauto matavimo tikslumo. Būtent dėl ​​šios aplinkybės būtina sukurti ir įdiegti ne prastesnės nei 0,1–0,3 klasės debitmačius.

Funkcija srauto matavimo praktika – itin platus išmatuotų medžiagų spektras, turintis skirtingas fizines ir chemines savybes – tankį, klampumą, temperatūrą, fazinę sudėtį ir struktūrą. Todėl šioje matavimų srityje kyla problemų kuriant įrenginius, kurie yra nekintami (nejautrūs) fizinės ir cheminės savybės išmatuotos terpės, į neinformatyvius įvesties signalo parametrus.

Ieškoti naujų principų konvertavimo funkcijos stabilizavimui, automatinio rodmenų koregavimo sistemų panaudojimas, korekcijų įvedimas – tai pagrindinės techninės šios problemos sprendimo paieškos kryptys.

Struktūriškai debitmačiai paprastai susideda iš pirminio keitiklio - matavimo dalies ir antrinio keitiklio - elektroninio bloko. Pagal pirminių keitiklių konstrukciją juos galima suskirstyti į šiuos tipus:

• pilno srauto, kurio pirminis keitiklis įmontuotas tiesiai į dujotiekio skerspjūvį;
• povandeninis, kurio pirminis keitiklis per skylę įkišamas į dujotiekį. Šiuos įrenginius, priklausomai nuo konstrukcijos, galima sumontuoti/išmontuoti nepašalinant slėgio vamzdyne;
• su viršutiniais pirminiais keitikliais, sumontuotais tiesiai ant išorinio dujotiekio paviršiaus – tik ultragarsiniai srauto matuokliai.
• Pagrindinis viso srauto debitmačių prijungimo prie dujotiekio tipas yra flanšas. Yra du jo tipai:
• tradicinis flanšinis sujungimas, kai srauto matuoklio srauto dalis įėjimo ir išleidimo angoje turi flanšus, kurie varžtais arba smeigėmis prisukami prie vamzdyno jungiamųjų flanšų;
• sumuštinis jungtis, kai srauto matuoklio srauto dalis neturi savo flanšų, bet yra užspaudžiama tarp dujotiekio jungiamųjų flanšų naudojant ilgus kaiščius.

Abiejų tipų flanšinės jungtys yra vienodai patikimos, tačiau atliekant sumuštinį sujungimą reikia daugiau atsargumo suvirinimo darbai ir debitmačio įrengimas. Kita vertus, debitmačiai su sandwich jungtimi kainuoja žymiai mažiau nei su flanšiniu dėl mažesnio metalo sąnaudų.

Vidutinį srauto greitį tiksliausiai nustato viso srauto debitmačiai, nes jie matuoja visą srauto skerspjūvį. Atitinkamai jie turi mažesnę matavimo paklaidą, iki ±0,2...0,5% išmatuotos vertės. Srauto matavimo masiniais Coriolis debitmačiais tikslumas praktiškai nepriklauso nuo srauto profilio, todėl galima pasiekti ±0,1...0,2% dydžio masės srauto matavimo paklaidą nuo išmatuotos vertės.

Panardinami srauto matuokliai matuoja srauto greitį viename taške. Vidutinis srauto greitis juose nustatomas remiantis esamomis teorinėmis ir eksperimentinėmis srauto greičių pasiskirstymo dujotiekio skerspjūviu priklausomybėmis. Įvairūs trikdantys poveikiai sukelia srauto profilio iškraipymą, o tai gali turėti įtakos šių prietaisų matavimo rezultatams. Šiuo metu povandeninių srauto matuoklių matavimo paklaida yra apie ±1...2% skalės ir reikšmingai priklauso nuo jų įrengimo teisingumo.

Ultragarsiniai srauto matuokliai matuoja srauto greitį vienoje ar keliose srauto skerspjūvio plokštumose, priklausomai nuo pirminių keitiklių skaičiaus, o tai lemia jų srauto matavimo paklaidą ±1...3% išmatuotos vertės. Šių įrenginių paklaida taip pat priklauso nuo pirminių keitiklių montavimo teisingumo ir vietos.

Pagal jų išdėstymą debitmačiai gali būti:

• integruota konstrukcija - antrinis keitiklis montuojamas tiesiai ant pirminio keitiklio;
• nuotolinė versija - antrinis keitiklis sumontuotas tam tikru atstumu nuo pirminio ir prijungtas prie jo kabeliu.

Daugeliu atvejų tikslingiau naudoti integruotus srauto matuoklius. Tačiau yra keletas veiksnių, kuriems esant naudojami atskirti išdėstyti srauto matuokliai:

• aukšta matuojamos terpės temperatūra;
• karštis aplinką debito matuoklio įrengimo vietoje;
• didelė dujotiekio vibracija;
• galimybė užtvindyti srauto matuoklio įrengimo vietą (tokiems atvejams pirminiai keitikliai, kaip taisyklė, turi vandeniui atsparią konstrukciją IP68);
• Sunku prieiga prie debitmačio įrengimo vietos.

Daugelyje pramonės šakų yra sprogių zonų, kuriose dėl nuotėkių ir degių medžiagų išgaravimo yra arba gali susidaryti sprogių dujų atmosfera. Tokiose vietose būtina naudoti sprogimui atsparius srauto matuoklius.

Labiausiai paplitusios yra dviejų tipų srauto matuoklių apsauga nuo sprogimo: savaime saugi grandinė – šis metodas reiškia, kad prietaiso elektros grandinėse atsiradus kibirkštis, jos galios nepakaks užsidegti sprogiam mišiniui;

sprogimui atsparus korpusas – šis metodas reiškia, kad prietaiso elektros grandinės yra įdėtos į specialų, labai patvarų korpusą. Tai neatmeta kontakto elektros grandinės su sprogstamu mišiniu ir galimybe užsidegti, tačiau garantuojama, kad apvalkalas atlaikys susidariusį sprogimą perteklinis slėgis, t. y. blykstė neperžengs sprogimui atsparaus korpuso.

Srauto matavimo užduočių klasifikacija

Atsižvelgiant į jų funkcinę paskirtį, srauto matavimo užduotis pramonėje galima suskirstyti į dvi pagrindines dalis:

• buhalterinės apskaitos užduotys:
  • komercinė;
  • eksploatacinės (technologinės);
• technologinių procesų kontrolės ir valdymo užduotys:
  • išlaikyti tam tikrą srauto greitį;
  • dviejų ar daugiau terpių maišymas tam tikra proporcija;
  • dozavimo/užpildymo procesai.

Apskaitos užduotys kelia didelius reikalavimus srauto matavimo paklaidai ir srauto matuoklio stabilumui, nes jo parodymai yra pagrindas atsiskaitymams tarp tiekėjo ir vartotojo. Eksploatacinės matavimo užduotys apima tokias programas kaip tarp parduotuvių, parduotuvės viduje ir kt. Atsižvelgiant į šių užduočių reikalavimus, galima naudoti paprastesnės konstrukcijos srauto matuoklius su didesne matavimo paklaida nei naudojant komercinį apskaitą.

Technologinių procesų stebėjimo ir valdymo užduotys yra labai įvairios, todėl srauto matuoklio tipo pasirinkimas priklauso nuo konkretaus proceso svarbos laipsnio ir reikalavimų.

Pagal matavimo sąlygas srauto nustatymo problemos gali būti klasifikuojamos taip:

• srauto matavimas visiškai užpildytuose (slėgio) vamzdynuose;
• srauto matavimas iš dalies užpildytuose (be slėgio) vamzdynuose, atviruose kanaluose ir padėkluose.

Srauto matavimo užduotys visiškai užpildytuose vamzdynuose yra dažnos, ir dauguma srauto matuoklių yra skirti šiam tikslui. Antrosios grupės užduotys yra specifinės, nes pirmiausia reikia nustatyti skysčio lygį. Be to, priklausomai nuo padėklo ar kanalo tipo, srauto greitį galima nustatyti pagal išmatuotą lygį, remiantis teoriškai įrodytomis ir eksperimentiškai patvirtintomis skysčio srauto priklausomybėmis nuo lygio. Tačiau yra programų, kai be skysčio lygio matavimo kanale, dėkle ar iš dalies užpildytame vamzdyne būtina nustatyti srauto greitį.

Skysčio srauto matavimas

Skysčių srautui matuoti pramoninėmis sąlygomis Patartina naudoti elektromagnetinius, ultragarsinius, masės Coriolis srauto matuoklius ir rotametrus. Be to, kai kuriais atvejais optimalus sprendimas Gali būti naudojami sūkuriniai debitmačiai ir kintamo slėgio skirtumo srautmačiai.

Renkantis prietaisus, skirtus elektrai laidžių skysčių ir masės srautui matuoti, visų pirma rekomenduojama apsvarstyti galimybę naudoti elektromagnetinius srauto matuoklius.

Dėl savo dizaino ypatumų, įvairių pamušalo medžiagų ir elektrodų šie prietaisai yra plačiai naudojami ir naudojami matuojant šių terpių srautą:

• bendrosios techninės priemonės (vanduo ir kt.);
• labai ėsdinanti aplinka (rūgštys, šarmai ir kt.);
• abrazyvinės ir lipnios (lipnios) priemonės;
• suspensijos, pastos ir suspensijos, kurių pluošto arba kietųjų medžiagų kiekis didesnis kaip 10 % (masės).

Didelis matavimo tikslumas (± 0,2…0,5% išmatuotos vertės), trumpas atsako laikas (iki 0,1 s, priklausomai nuo modelio), nėra judančių dalių, didelis patikimumas ir ilgas terminas aptarnavimas, minimali priežiūra – visa tai paverčia pilno srauto elektromagnetinius debitmačius optimaliu debito matavimo ir elektrai laidžios terpės kiekio apskaitos problemų sprendimu mažo ir vidutinio skersmens vamzdynuose.

Povandeniniai elektromagnetiniai srauto matuokliai yra plačiai naudojami operatyvinė kontrolė ir technologiniams procesams, kai nereikia didelio matavimo tikslumo, taip pat matuojant srautą didelio skersmens vamzdynuose (> CN400) ir srauto greitį atviruose kanaluose ir padėkluose.

Ultragarsiniai debitmačiai daugiausia naudojami elektrai nelaidžių terpių (naftos ir jos produktų, alkoholių, tirpiklių ir kt.) srautui matuoti. Viso srauto debitmačiai naudojami tiek komerciniuose matavimo įrenginiuose, tiek proceso valdymui. Šių prietaisų matavimo paklaida, priklausomai nuo konstrukcijos, yra apie ± 0,5% išmatuotos vertės. Priklausomai nuo matavimo principo, terpė turi būti švari (laikinio impulso srauto matuokliai) arba joje turi būti neištirpusių dalelių ir (arba) neištirpusio oro (Doplerio srauto matuokliai). Antrojo atvejo terpių pavyzdžiai yra hidrauliniai mišiniai, suspensijos, gręžimo skysčiai ir kt.

Srauto matuokliai su prispaudžiamais jutikliais yra lengvai montuojami ir paprastai naudojami operatyviniam apskaitymui ir nekritiniams technologiniams procesams (paklaida ±1...3 % skalės) arba tais atvejais, kai negalima įrengti viso srauto debitmačių.

Masės Coriolis debitmačiai dėl savo matavimo principo gali išmatuoti beveik bet kokios terpės srautą. Šie prietaisai pasižymi dideliu matavimo tikslumu (± 0,1...0,5 % išmatuotos vertės matuojant masės srautą) ir didele kaina. Todėl Coriolis debitmačiai pirmiausia rekomenduojami naudoti saugojimo perdavimo įrenginiuose, dozavimo/užpildymo procesuose ar kritiniuose technologiniuose procesuose, kur reikia išmatuoti terpės masės srautą arba vienu metu valdyti kelis parametrus (masės srautą, tankį ir temperatūrą).

Paprastai masės srauto matuoklių vamzdeliams matuoti naudojamos šios medžiagos: Nerūdijantis plienas, Hastelloy lydinio, todėl šie prietaisai netinka labai ėsdinančioms terpėms matuoti. Taip pat srauto matavimo masės srauto matuokliais tikslumui didelę įtaką turi neištirpusių dujų buvimas matuojamoje terpėje.

Mažiems srautams matuoti naudojami rotometrai. Šių prietaisų tikslumo klasė, priklausomai nuo konstrukcijos, svyruoja tarp 1,6...2,5.

Nerūdijantis plienas ir PTFE naudojami kaip matavimo vamzdžių medžiagos, todėl korozinės terpės srautui matuoti galima naudoti rotametrus.

Metaliniai rotametrai taip pat leidžia išmatuoti aukštos temperatūros terpės srautą. Reikia pažymėti, kad klijų, abrazyvinių terpių ir terpių su mechaninėmis priemaišomis srauto išmatuoti rotametrais neįmanoma. Be to, yra apribojimas montuoti tokio tipo srauto matuoklius: juos montuoti leidžiama tik vertikaliuose vamzdynuose, kurių matuojamos terpės srauto kryptis iš apačios į viršų. Šiuolaikiniai rotametrai, be indikatorių, gali būti aprūpinti mikroprocesoriniu elektroniniu moduliu su 4...20 mA išėjimo signalu, bendro kiekio skaitikliu ir ribiniais jungikliais darbui srauto jungiklio režimu.

Nors sūkuriniai srauto matuokliai buvo sukurti specialiai dujų / garų srautui matuoti, jie taip pat gali būti naudojami srauto matavimui skystos terpės. Tačiau dėl jų dizaino ypatybės, rekomenduojamiausias šių prietaisų pritaikymas atliekant operatyvinės apskaitos ir technologinių procesų kontrolės užduotis yra: aukštos temperatūros skysčių, kurių temperatūra iki +450 °C, srauto matavimas; kriogeninių skysčių, kurių temperatūra iki -200 °C, srauto matavimas; esant dideliam, iki 25 MPa, proceso slėgiui vamzdyne; srauto matavimas didelio skersmens vamzdynuose (panardinamieji sūkuriniai debitmačiai). Skystis turi būti švarus, vienfazis, klampumas ne didesnis kaip 7 cP.

Dujų ir garų srauto matavimas

Skirtingai nuo skysčių, kurie paprastai gali būti laikomi praktiškai nesuspaudžiamomis terpėmis, dujinių terpių tūris labai priklauso nuo temperatūros ir slėgio. Todėl, atsižvelgiant į dujų kiekį, jos veikia sumažinus tūrį ir srautą iki normalių sąlygų (T = 0 °C, P = 101,325 kPa abs.) arba iki standartinių sąlygų (T = +20 °C, P). = 101,325 kPa abs.).

Taigi, dujų ir garų kiekiui matuoti kartu su tūriniu srauto matuokliu, slėgio ir temperatūros jutikliais, tankio matuokliu arba masės srauto matuokliu, taip pat skaičiavimo įtaisu (korektoriumi ar kitu antriniu įrenginiu, turinčiu atitinkamas matematines funkcijas) būtini. Reguliuojant dujų srautą technologiniuose procesuose dažnai apsiribojama tik tūrinio srauto matavimu, tačiau tiksliam valdymui būtina nustatyti ir srautą normaliomis sąlygomis, ypač esant dideliems dujų tankio svyravimams.

Dažniausiai dujų ir garų srautui matuoti naudojamas kintamo slėgio skirtumo (APD) metodas, o ribojimo įtaisai, pirmiausia standartinė diafragma, tradiciškai naudojami kaip pirminiai srauto keitikliai. Pagrindiniai PPD srauto matuoklių privalumai yra patikra be išsiliejimo, maža kaina, platus pritaikymo spektras ir didelė eksploatavimo patirtis. Tačiau šis metodas turi ir labai rimtų trūkumų: kvadratinė slėgio kritimo priklausomybė nuo srauto, dideli slėgio nuostoliai ribojimo įtaisuose ir griežti reikalavimai tiesioms dujotiekio atkarpoms. Dėl to šiuo metu tiek Rusijoje, tiek visame pasaulyje pastebima aiški tendencija srauto matuoklių sistemas pakeisti ribojančiais įtaisais srauto matuokliais su kitais matavimo principais. Dabar yra mažo ir vidutinio skersmens vamzdynams platus pasirinkimas įvairių metodų ir srauto matavimo prietaisai, tačiau vamzdynams, kurių skersmuo 300...400 mm ir didesnis, alternatyvos PPD metodui praktiškai nėra. Norint atsikratyti tradicinių RPM srauto matuoklių su angos įtaisais trūkumų, išlaikant paties metodo privalumus, kaip pirminius srauto keitiklius galima naudoti Torbar serijos vidutinio slėgio vamzdelius ir EJA/ skaitmeninius diferencinio slėgio jutiklius. EJX serija kaip slėgio perkryčio matavimo priemonė (diferencialiniai slėgio matuokliai). Tuo pačiu metu slėgio nuostoliai sumažėja dešimtis ir šimtus kartų, tiesios atkarpos sumažėja vidutiniškai 1,5...2 karto, dinaminis srauto diapazonas gali siekti 1:10.

Pastaruoju metu sūkuriniai srauto matuokliai tapo plačiau naudojami dujų ir garų srautui matuoti. Palyginti su kintamo slėgio srauto matuokliais, jie turi platesnį dinaminį diapazoną, mažesnius slėgio nuostolius ir tiesioginius

skyriuose. Šie įrenginiai yra efektyviausi atliekant matavimo užduotis, pirmiausia komercines, ir atliekant kritines srauto valdymo užduotis. Naudojant srauto matuoklį su įmontuotu temperatūros jutikliu arba standartinį srauto matuoklį kartu su temperatūros ir slėgio davikliais, galima nustatyti terpės masės srautą, o tai ypač svarbu matuojant garų srautą.

Tačiau dėl matavimo principo ypatumų šie prietaisai nenaudojami:

daugiafazių, lipniųjų ir terpių su kietaisiais intarpais srauto matavimai; matuojant terpės srautą su mažu srautu.

Esant mažam ir vidutiniam srautui, rotametrai plačiai naudojami dujų srautui matuoti. Šie įrenginiai yra skirti dirbti tiek aukštos temperatūros, tiek korozinėje aplinkoje ir yra plačiai naudojami įvairaus dizaino. Tačiau, kaip minėta pirmiau, rotometrai montuojami tik ant vertikalių vamzdynų, kurių srauto kryptis yra iš apačios į viršų, ir nenaudojami matuojant lipnios terpės ir terpės, turinčios kietų intarpų, įskaitant abrazyvinius, srautą.

Tyrimo tikslas- Rusijos rinkos analizė pramoniniai srauto matuokliai.

Srauto matuoklis- prietaisas, matuojantis skystos arba dujinės medžiagos srautą, einantį vamzdyno skerspjūviu.

Pats srauto matuoklis (pirminis jutiklis, jutiklis) matuoja medžiagos srautą per laiko vienetą. Dėl praktinis pritaikymas Dažnai patogu žinoti suvartojimą ne tik laiko vienetui, bet ir tam tikram laikotarpiui. Tam yra gaminami srauto matuokliai, kuriuos sudaro srauto matuoklis ir integruojantis elektroninė grandinė(arba kitų srauto parametrų įvertinimo schemų rinkinys). Srauto matuoklio rodmenis galima apdoroti ir nuotoliniu būdu, naudojant laidinę arba belaidę duomenų sąsają.

Bendriausiu atveju pagamintus srauto matuoklius galima suskirstyti į buitinė ir pramoninė. Pramoniniai srauto matuokliai naudojami automatizuoti įvairius gamybos procesus, kuriuose vyksta skysčių, dujų ir labai klampių terpių srautas. Buitiniai debitmačiai dažniausiai naudojami komunaliniams mokesčiams apskaičiuoti ir yra skirti vandens, aušinimo skysčio ir dujų srautui matuoti.

Šio tyrimo objektas yra šių tipų pramoniniai srauto matuokliai: sūkurys, masė, ultragarsinis, elektromagnetinis. Srauto matuokliai išvardytų tipų labiausiai paplito šiuolaikiniuose technologiniuose procesuose.

Pramoninio srauto matavimo tema, atsižvelgiant į federalines iniciatyvas gerinti Rusijos ekonomikos energijos vartojimo efektyvumą, yra itin aktuali. Šioje rinkoje vyksta įdomi konkurencija tarp skirtingų tipų srauto matuoklių: elektromagnetiniai yra „auksinis“ pramonės procesų standartas ir optimalus sprendimas pagal kainos ir kokybės santykį. Tačiau jie gali būti naudojami tik kartu su elektrai laidžiais skysčiais ir negali būti naudojami naftos ir dujų srautui matuoti – viena iš pagrindinių srauto matavimo užduočių. Dėl šios priežasties elektromagnetinius srauto matuoklius palaipsniui keičia masės, ultragarsiniai ir sūkuriniai debitmačiai. Kiekvienas iš išvardytų tipų turi savo privalumų ir trūkumų.

Rusijos srauto matavimo rinka labai priklauso nuo importuotų produktų. Importo dalis nagrinėjamu chronologiniu laikotarpiu nuolat viršijo 50%, o rinkoje tvirtai įsitvirtino tokios įmonės kaip Endress+Hauser, Krohne, Yokogawa, Emerson, Siemens. Rusijos gamintojai turi tvirtą poziciją, daugiausia buitinių srauto matuoklių segmente.

Chronologinė tyrimo apimtis: 2008–2010 m.; prognozė – 2011-2015 m

Tyrimo geografija: Rusijos Federacija.

Ataskaitą sudaro 6 dalys ir 17 sekcijų.

IN pirma dalis Pateikiama bendra informacija apie studijų objektą.

Pirmajame skyriuje pateikiami pagrindiniai apibrėžimai.

Antrame skyriuje aprašomi pagrindiniai srauto matuoklių tipai, kurie sudaro tyrimo objektą, ir tie, kurie nėra susiję su tyrimo objektu. Skyriaus pabaigoje pateikiama įvairių tipų srauto matuoklių tipinių charakteristikų suvestinė.

Trečioje dalyje analizuojamos srauto matuoklių taikymo sritys.

Ketvirtajame skyriuje pateikiamas pasaulinės rinkos aprašymas: kiekybinės charakteristikos, struktūra, tendencijos, perspektyvios panaudojimo sritys.

Antra dalis yra skirtas Rusijos srauto matuoklių rinkos aprašymui.

Penktoje – aštuntoje skyriuose pateikiamos pagrindinės Rusijos srauto matuoklių rinkos kiekybinės charakteristikos: apžvelgiamo laikotarpio apimtis, dinamika, dešimt pirmaujančių gamintojų, rinkos struktūra pagal nagrinėjamus tipus, vidaus produkcijos charakteristikos.

IN trečioji dalis yra duomenų apie užsienio prekybą srauto matuokliais.

Devintoji dalis skirta užsienio prekybos analizės metodikos aprašymui.

Dešimtoje ir vienuoliktoje dalyse pateikiama atitinkamai importo ir eksporto prekių analizė. Kiekviename skyriuje pateikiamos kiekybinės apžvelgiamo laikotarpio charakteristikos, tiekimo struktūra pagal tipą, šalį, gamintoją (įskaitant tipą). Visi parametrai pateikiami pinigine ir fizine išraiška.

IN ketvirta dalis pateikiama konkurencinė analizė.

Dvyliktoje dalyje pateikiami rinkos lyderių profiliai (10 pirmaujančių užsienio ir Rusijos įmonių).

Tryliktoje dalyje pateikiama srauto matuoklių gamintojų asortimento analizė.

IN penktoji dalis Pateikta srauto matuoklių suvartojimo analizė.

Keturioliktoje dalyje aprašoma srauto matuoklių vartojimo struktūra pagal pramonės šakas ir aprašomi pagrindiniai produktų pirkimo mechanizmai.

Penkioliktame skyriuje detaliai aprašomos debitmačių panaudojimo sritys naftos ir dujų pramonėje: naudingųjų iškasenų gavybos apskaita, rezervuaro slėgio palaikymo sistemos, siurblinės.

Šeštoji dalis yra skirtas rinkos perspektyvų tendencijoms apibūdinti.

Šešioliktoje dalyje pateikiama politinių, ekonominių ir technologinių rinkos plėtros veiksnių analizė.

Septynioliktame skyriuje pateikiama kiekybinė ir kokybinė srauto matuoklių rinkos prognozė iki 2015 m.

Pranešimas baigiamas išvadomis.

Prie ataskaitos pridedama duomenų bazėje Rusų ir užsienio gamintojų srauto matuokliai.

Debitmačių rinkos marketingo tyrimo turinys
Įvadas
1 DALIS. BENDRA INFORMACIJA. PASAULINĖ SRAUTŲ MATERIŲ RINKA
1. Apibrėžimai. Pagrindinės srauto matuoklių charakteristikos
2. Srauto matuoklių tipai
2.1. Masės (Coriolis) srauto matuoklis
2.2. Elektromagnetiniai srauto matuokliai
2.3. Sūkuriniai srauto matuokliai
2.4. Ultragarsiniai srauto matuokliai
2.5. Kiti srauto matuokliai
2.6. Paraiškos suvestinė lentelė
3. Srauto matuoklių taikymo sritys
4. Pasaulinė srauto matuoklių rinka
2 DALIS. RUSIJOS SRAUTŲ MATUOKLIŲ RINKA
5. Bendrosios charakteristikos Rusijos srauto matuoklių rinka. Debitmačių rinkos balansas
6. Rinkos lyderiai Rusijos srauto matuoklių rinkoje
7. Srauto matuoklių rinkos struktūra pagal tipus
8. Buitinė debitmačių gamyba
8.1. Vidinės debitmačių gamybos analizės metodika
8.2. Vidinės debitmačių gamybos kiekybinės charakteristikos
3 DALIS. UŽSIENIO PREKYBA SRAUTŲ MATUAIS
9. Užsienio prekybos srauto matuokliais analizės metodika
10. Srauto matuoklių importas
10.1. Debitmačių importo dinamika 2008-2010 m
10.2. Srauto matuoklių importo struktūra pagal rūšis 2008-2010 m.
10.3. Srauto matuoklių importo struktūra pagal šalis 2008-2010 m.
10.4. Srauto matuoklių importo struktūra pagal gamintoją 2008-2010 m
10.5. Srauto matuoklių importo struktūra pagal tipus pagal gamintoją 2009 m
10.5.1. Sūkuriniai srauto matuokliai
10.5.2. Masės srauto matuokliai
10.5.3. Ultragarsiniai srauto matuokliai
10.5.4. Elektromagnetiniai srauto matuokliai
10.5.5. Kiti srauto matuokliai
11. Srauto matuoklių eksportas
11.1. Debitmačių eksporto dinamika pagal metus 2008-2010 m.
11.2. Debitmačių eksporto struktūra pagal tipus 2009 m
11.3. Debitmačių eksporto struktūra pagal šalis 2008-2010 m.
11.4. Debitmačių eksporto struktūra pagal gamintoją 2008-2010 m
4 DALIS. SRAUTŲ MATERIŲ RINKOS KONKURENCINĖ ANALIZĖ
12. Srauto matavimo rinkos lyderių profiliai
13. Srauto matuoklių asortimento analizė
5 DALIS. SRAUTIMO MATERIŲ SĄNAUDOJIMO ANALIZĖ
14. Srauto matuoklių vartojimo struktūra pagal pramonės šakas
15. Vartojimo ypatumai naftos ir dujų pramonėje
15.1. Įrangos gamintojai
15.2. Dozavimo alyvos gamybos matavimo įrenginiai
15.3. Rezervuarų slėgio priežiūros stotys
15.4. Siurbimo perpylimo stotys
6 DALIS. SRAUTŲ MATERIŲ RINKOS TENDENCIJOS IR PERSPEKTYVOS
16. Išoriniai srauto matuoklių rinkos veiksniai
16.1. Politiniai ir įstatyminiai veiksniai
16.2. Ekonominės jėgos
16.3. Technologiniai veiksniai
17. Debitmačių rinkos plėtros prognozė iki 2015 m
išvadas

Į rinkodaros tyrimą įtrauktoje duomenų bazėje yra išsami informacija apie 38 debitmačių gamintojai. Kiekviena duomenų bazėje esanti įmonė apibūdinama tokia išsamia informacija:
- Įmonės pavadinimas
- Regionas/šalis
- Kontaktai
– URL
- Įkūrimo metai
– Apie įmonę
- Kiekybiniai rodikliai veikla
- Gaminamų srauto matuoklių tipai
- Sūkuriniai srauto matuokliai
- Masės srauto matuokliai
- Ultragarsiniai srauto matuokliai
- Elektromagnetiniai srauto matuokliai
- Kiti srauto matuokliai
- Kiti produktai
- Pardavimų sistema
- Aptarnavimas
- Rinkodaros veikla
- Papildomas

Kad būtų lengviau naudotis, duomenų bazė suteikia galimybę pasirinkti sūkurinių, masės, ultragarsinių, elektromagnetinių ir kitų srauto matuoklių gamintojai, taip pat reikiamo regiono įmonės.

Dėmesio! Norėdami užsakyti rinkodaros tyrimą šiame puslapyje, siųskite savo įmonės informaciją, skirtą sąskaitoms faktūroms išrašyti.

Bet kurios matavimo priemonės "pagrindinė" metrologinė charakteristika yra jos klaida. Matavimo prietaiso klaida mes vadiname skirtumą tarp rodmenų šis įrankis ir tikroji išmatuoto fizikinio dydžio vertė. Tačiau čia yra viena „filosofinė“ subtilybė. Tikrosios vertės mums iš principo nežinomos – kitaip matavimų visai nereikėtų. Todėl klaidą nustatome tikrinimo metu, lygindami tikrinamos matavimo priemonės rodmenis su tam tikru etalonu (arba su standartinės matavimo priemonės rodmenimis) – ir manome, kad eksploatacijos metu mūsų prietaisas matuoja ne prastesne paklaida. kuris buvo įrodytas metrologijos laboratorijoje. Bet tai taip pat yra susitarimas ir yra susijęs su tuo, kad „yra įvairių klaidų“.

Jei pažvelgsime, pavyzdžiui, į varžos šiluminių keitiklių rinkinio pasą, ten rasime šias metrologines šios matavimo priemonės charakteristikas:

• išmatuotų temperatūrų skirtumo diapazonas - nuo 0 iki 180°C;
• temperatūrų skirtumo matavimo paklaida - ±(0,10+0,002Dt).

Iš čia aišku, kad jei temperatūrų skirtumas, kurį matuojame, yra, pavyzdžiui, 100°C, tai matuojant naudojant šį šiluminių keitiklių rinkinį galime suklysti viena ar kita kryptimi, bet ne daugiau kaip 0,3° C. Viskas paprasta ir aišku. Dabar atidarome srauto matuoklio pasą ir skaitome maždaug taip:

• leistinos bazinės santykinės paklaidos riba konvertuojant srautą į išėjimo elektrinį signalą yra ±1,0%.

Akivaizdu, kad „santykinė paklaida“ yra standartizuota ne litrais (kubiniais metrais), o procentais. Tie. matuojant debitą 1 m 3 /val., šis srauto matuoklis „turi teisę“ padaryti 0,01 m 3 / val. paklaidą, matuojant debitą 100 m 3 / val. - jau 1 m 3 / val. . Bet kas yra „pagrindinė klaida“? O jei yra „pagrindinis“, tai turi būti ir „papildomų“?

Taip, jie yra. Pavyzdžiui, temperatūros paklaida, kuri priklauso nuo matuojamo skysčio temperatūros. Didžioji dauguma vietiniai gamintojai Jie nieko nerašo apie papildomas klaidas savo dokumentuose. Tikriausiai taip jie užsimena, kad bet kokios papildomos klaidos yra nereikšmingos, palyginti su pagrindine. Tačiau kai kurių įrenginių naudojimo vadovuose galite rasti, pavyzdžiui, šią informaciją:

• papildomos paklaidos dėl matuojamos terpės temperatūros įtakos ribos yra 0,05% kas 10°C.

Ar tai daug ar mažai? Prie 100°C – jau 0,5%, t.y. pusė pagrindinės klaidos...

Bet kodėl mes pradėjome visą šį pokalbį? Be to, kalbėdami apie klaidą, turite aiškiai suprasti, kas tai yra ir apie kokią klaidą mes kalbame. Gamintojas, dokumentuose nurodydamas tik pagrindinės santykinės klaidos ribą, atrodo, kad „sumažina savo riziką“. Juk kadangi normalizuojama tik ši klaida (šis klaidos komponentas), tai patikros metu - stende - bus kontroliuojama tik ši, o pagal ją debitmatis gaus patvirtinimą eksploatuoti. Ir būtent šioje operacijoje - rūsyje - atsiras kitos, papildomos klaidos, kurios gali būti reikšmingos, bet mes apie jas nieko nežinome ir negalime jų kontroliuoti. Tie. srauto matuoklis turėtų būti klaidingas, pavyzdžiui, ne daugiau kaip 1%, bet gali būti klaidingas ir 1,5% ir dar kokiu nors kiekiu, ir tai galima paaiškinti, bet negali užtraukti jokių sankcijų. Paradoksas? Gal būt.

Kas įdomu: mūsų „Šiluminės energijos ir aušinimo skysčio apskaitos taisyklėse“ debitmačių (vandens skaitiklių) metrologinių charakteristikų reikalavimai suformuluoti taip (5.2.4. punktas):

« Vandens skaitikliai turi matuoti aušinimo skysčio masę (tūrį) su ne didesne kaip 2% santykine paklaida...».

Ši formuluotė kelia klausimų. Pirma, apie kokią klaidą mes kalbame - „pagrindinę“ ar „bendrą“? Jei mano vandens skaitiklio dokumentuose parašyta: „bazinis santykinis - 2%, tai ar jis tinkamas apskaitai „pagal Taisykles“? Juk jei pagrindinis jau yra 2%, o yra kokių papildomų, tai „iš viso“ gausime daugiau... Antra, Taisyklėse kalbama apie „masės (tūrio)“ matavimo paklaidą. Tačiau didžioji dauguma šilumos apskaitoje naudojamų srauto matuoklių nematuoja masės – tai yra šilumos skaičiuoklės funkcija. Galime daryti prielaidą, kad masės skaičiuotuvo „apskaičiavimo“ klaida, pagrįsta „tūrinių“ srauto matuoklių rodmenimis (į šį skaičiavimą taip pat bus įtraukti šilumos keitiklių ir slėgio jutiklių rodmenys, jei tokių yra), yra nereikšminga, ir galime apsvarstyti paklaida, matuojant masę šilumos skaitikliu, lygi vandens tūrio matavimo paklaidai (debito matuokliui). Tačiau apskritai tai nėra labai griežta ir ne visai teisėta prielaida.

Išsiliejimo bandymo įrenginys

Taip pat neteisinga sutapatinti srauto greičio ir tūrio matavimo paklaidą, nes srautas ir tūris yra skirtingi fizikiniai dydžiai. Kalbant apie unifikuotus šilumos skaitiklius, viskas daug aiškiau: jiems normalizuojamos tūrių ir masių „matavimo kanalų“ paklaidos. Bet kai paimame atskirą srauto matuoklį, kurio pase parašyta „leistinos bazinės santykinės paklaidos ribą konvertuojant tūrį į išėjimo elektrinį signalą“, tada nelengva suprasti, ar jis atitinka Buhalterinės apskaitos taisyklių reikalavimus. Taip pat nėra lengva jį palyginti su jokiu kitu srauto matuokliu, kuriam gamintojas nurodė, pavyzdžiui, „leistinos santykinės paklaidos srauto matavimuose ribą“. Skirtingos formuluotės, bet ar jos turi skirtingą reikšmę? Formaliai – taip.

Kitas niuansas: bet kuris srauto matuoklis metrologiškai veikia tik tam tikrame išmatuotų srautų diapazone. Tie. negali išmatuoti (arba gali, bet su paklaidomis, kurioms esant matavimai nebeturi praktinės reikšmės) išlaidų, kurios yra per mažos ir per didelės. Apatinės ir viršutines ribas diapazonas, taip pat ryšys tarp jų (vadinamasis dinaminis diapazonas) priklauso nuo debitmačio skersmens (DN, vardinis skersmuo) ir nuo jo tipo. Taigi, pavyzdžiui, aukštos kokybės elektromagnetinis srauto matuoklis gali išmatuoti mažesnį srautą nei aukštos kokybės tokio paties skersmens sūkurinis srauto matuoklis; elektromagnetinis srauto matuoklis Du20 gali išmatuoti mažesnį srautą nei tos pačios markės elektromagnetinis srauto matuoklis Du200 – t.t. ir t.t. Iliustracijai pateikiame lentelę, kurioje pateikiami tam tikrų sūkurinių, ultragarsinių ir elektromagnetinių srauto keitiklių diapazonai, kuriuose „santykinė paklaida konvertuojant srautą ir tūrį į išėjimo signalus“ (tikriausiai pagrindinė) neviršija ±1%.

Tuo pačiu metu gamintojas reklamoje gali nurodyti didelius dinaminius diapazonus tiems patiems srauto matuokliams: pavyzdžiui, 1:100 ultragarsiniams ir pan. Tai nėra apgaulė: „platus“ diapazonas yra tiesiog padalintas į pogrupius: „apačioje“ (pavyzdžiui, nuo 0,7 iki 1,4 m 3 /val. DN50) paklaida neviršija 3%, „viršuje“ (nuo 1,4 iki 70 m 3 /val.)1:100 neviršija 1%, tai atsispindi mūsų lentelėje. Ir, pavyzdžiui, mūsų sūkurio „reklamos“ diapazonas bus 1:32, tačiau jo apatinėje dalyje (pavyzdžiui, nuo 1,0 iki 2,0 m 3 / val. DN50) paklaida normalizuojama 1,5%. Taigi neįmanoma tiesiogiai lyginti šio „1:32“ su ultragarsinio srauto matuoklio „1:100“; Teisinga lyginti tik tuos diapazonus, kuriuose normalizuojama ta pati paklaida šiems srauto matuokliams.

Beje, Apskaitos taisyklių 5.2.4 punktas, kurį iš dalies citavome aukščiau, atrodo taip:

« Vandens skaitikliai turi matuoti aušinimo skysčio masę (tūrį) su ne didesne kaip 2% santykine paklaida vandens ir kondensato srauto diapazone nuo 4 iki 100%.».

„Nuo 4 iki 100%“ yra dinaminis diapazonas 1:25, t.y. srautas ties apatine riba yra 4 % arba viena dvidešimt penktadalis vertės ties viršutine riba. Iš aukščiau esančios lentelės matome, kad ultragarsiniai ir elektromagnetiniai srauto matuokliai telpa į šią sistemą „su didele atsarga“: jų paklaida neviršija 1% atitinkamai 1:50 ir 1:100 diapazonuose. Susitiko ir „Vortex“: nors lentelėje matome tik 1:16 diapazoną, iš paaiškinimų po lentele žinome, kad šio įrenginio dinaminiame diapazone 1:32 paklaida yra ne didesnė nei 1,5%.

Taigi iš viso to, kas išdėstyta, turėtų paaiškėti, kad įvertinti ar palyginti įvairių srauto matuoklių metrologines charakteristikas galima tik tada, kai jie, vaizdžiai tariant, yra „sumažinti iki bendro vardiklio“. Tie. kai kalbame apie tuos pačius klaidų komponentus ir apie diapazonus, kuriuose nagrinėjamų instrumentų paklaidos yra vienodos.

Labai dažnai pokalbiuose apie srauto matuoklius vartojama „tikslumo klasės“ sąvoka. Pavyzdžiui, jie sako: „ mūsų srauto matuoklio tikslumo klasė yra 1%“ Tačiau pagal visuotinai priimtą apibrėžimą (žr. „RMG 29-99. Rekomendacijos tarpvalstybiniam standartizavimui. Valstybės sistema užtikrinant matavimų vienodumą. Metrologija. Pagrindiniai terminai ir apibrėžimai) tikslumo klasė- tai apibendrinta tam tikro tipo matavimo priemonės charakteristika, paprastai atspindinti jų tikslumo lygį, išreikšta leistinų pagrindinių ir papildomų paklaidų ribomis, taip pat kitomis charakteristikomis, turinčiomis įtakos tikslumui.“ Todėl srauto matuoklis, kurio pagrindinė santykinė paklaidos riba yra 1%, negali būti vadinamas „1% tikslumo klasės“ srauto matuokliu, nes šis „paveikslas“ neapima nei papildomų klaidų, nei „kitų charakteristikų, turinčių įtakos tikslumui“.

Srauto matuoklių „skersmenys“.

Aukščiau aptardami matavimo diapazonus, paminėjome tokią srauto matuoklių charakteristiką kaip jų „skersmuo“. Tiesą sakant, nėra visiškai teisinga sakyti „srauto matuoklio skersmuo“, nes „apskritai“ srauto matuoklis nėra nei cilindras, nei rutulys. Jis turi keletą matmenys, iš kurių su t.z. Montavimas Svarbiausias dalykas yra ilgis. Ir apskritai srauto dalis turi skersmenį. Bet mes dažniausiai kalbame ne apie tikrąjį skersmenį, o apie tokį parametrą kaip vardinė skylė. Jis žymimas Du (mūsų šalyje) arba DN, kaip įprasta Vakaruose. Jie dažnai rašo „ Du – tiek milimetrų“, bet tai taip pat yra neraštinga. Juk pagal apibrėžimą " Du (DN) yra parametras, priimtas vamzdynų sistemoms kaip prijungtų dalių charakteristika. Parametras DN neturi matavimo vieneto ir yra maždaug lygus prijungto vamzdyno vidiniam skersmeniui, išreikštam mm, suapvalintam iki artimiausios vertės iš standartinio diapazono“ Taigi, DN100 vamzdžio vidinis skersmuo gali būti ir 95, ir 105 mm - su srauto matuokliais tai dar sudėtingiau.

Srauto matuoklio srauto dalis

Faktas yra tas, kad skirtingų keitiklių srauto dalys turi skirtingą konfigūraciją. Pavyzdžiui, su kai kuriais srauto matuokliais galite matyti kūgio formos susiaurėjimą „prie įėjimo“ ir tą patį kūgio formos išsiplėtimą „prie išėjimo“. Ir yra prietaisų (ypač elektromagnetinių), kuriuose srauto dalis paprastai yra stačiakampio skerspjūvio. Todėl „Du100 srauto matuoklis“ paprastai yra srauto matuoklis, turintis DN100 flanšus, skirtas prijungti prie dujotiekio, tačiau jo viduje esantis vandens „praėjimas“ nebūtinai turi būti apie 100 mm skersmens (ir tikrai ne tiksliai 100,00 mm).

Taip pat labai retai pasitaiko, kad to paties DN vamzdyje montuojamas bet kokio DN srauto matuoklis. Faktas yra tas, kad aušinimo skysčio sąnaudos (greičiai) šilumos tiekimo sistemose, kaip taisyklė, yra mažos. Ir srauto keitikliai, kaip minėjome aukščiau, negali išmatuoti per mažo srauto. O jei, pavyzdžiui, srautas vamzdyje DN100 neviršija, tarkime, 5 m 3 /val., tai norėdami užtikrinti teisingus matavimus, turėsime šį vamzdį „susiaurinti“. Kiek ilgai? — priklauso nuo to, kokį srauto matuoklį planuojame naudoti. Grįžkite į mūsų lentelę su diapazonais: elektromagnetinio srauto matuoklio atveju jis gali būti DN80 arba 50, ultragarsinio srauto matuoklio atveju - DN50 arba 32... tačiau per didelis skersmens sumažinimas gali turėti blogos įtakos sistemos hidraulika, ypač jei ji nereguliuojama papildomai.

Norint pakeisti vamzdyno skersmenį toje vietoje, kur sumontuotas srauto matuoklis, o po šios vietos grįžti į buvusį skersmenį, naudojami kūginiai perėjimai (konfūzeriai – susiaurėjimai ir difuzoriai – išsiplėtimai). Tokiu atveju srauto matuoklis neįrengiamas iš karto po perėjimo: norint „nusiraminti“ ir suformuoti vienodą srautą, būtina, kad ir prieš keitiklį, ir už jo būtų tiesios atkarpos, kurių DN atitinka DN srauto matuoklis. Šių sekcijų ilgis nurodytas kiekvieno konkretaus srauto matuoklio tipo dokumentuose, tačiau bendra taisyklė yra tokia: kuo jie ilgesni, tuo geriau.

Srauto matuokliai apskaitos bloke: dujotiekio skersmuo yra didesnis nei srauto matuoklių skersmuo

Taigi srauto matuoklis parenkamas ne pagal vamzdžio, ant kurio jis turi būti sumontuotas, skersmenį, o pagal srautų diapazoną, kurį jis turi matuoti. Dažniausiai debitmačio įrengimo vietoje tenka pereiti nuo pradinio vamzdžio prie vamzdžio, kurio DN atitinka pasirinkto keitiklio DN, ir prijungimui naudoti flanšus (arba, pvz. srieginės jungiamosios detalės) duota Du. DN neturi matavimo vieneto, jis tik apytiksliai lygus debitmačio srauto dalies vidiniam skersmeniui arba jam visai nelygus. Standartinės srauto keitiklių (srauto matuoklių, vandens skaitiklių) DN vertės yra 15, 20, 25, 32, 40, 50, 65, 80, 100, 125, 150, 200 ir kt. Šiuo atveju nebūtina, kad kiekvienam šios serijos DN būtų gaminamas bet kokio tipo srauto matuoklis.

Šiuo metu mes vėl nutrauksime paskaitą apie srauto keitiklius. Kitą kartą pakalbėsime apie srauto matuoklių tipus, o tada pereisime prie šilumos skaičiuoklių ir "surinktų" šilumos skaitiklių.