دليل اختيار مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية

دليل اختيار مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية

1. الخطوة الأولى: اختيار مبدأ القياس وتكييف الوسط

تنقسم مقاييس التدفق بالموجات فوق الصوتية بشكل أساسي إلى نوعي وقت العبور (transit-time) ودوبلر (Doppler).

1.1 طريقة وقت العبور (التيار الرئيسي والمفضل)

- الوسط المناسب: السوائل النظيفة أحادية الطور (ماء الصنبور، الماء النقي، النفط الخام، زيت نقل الحرارة، إلخ) مع جسيمات أو فقاعات قليلة (مواد صلبة معلقة ≤100 جزء في المليون، فقاعات ≤5%).

- المزايا: دقة عالية (±0.5%~±1%)، نسبة تحويل واسعة (≥100:1)، استقرار جيد، مناسبة لنقل الملكية وقياس الطاقة.

- غير مناسبة: مياه الصرف الصحي، المعلقات، الأوساط ذات الجسيمات أو الفقاعات العالية.

1.2 طريقة دوبلر

- الوسط المناسب: السوائل العكرة مع جسيمات معلقة أو فقاعات (مياه الصرف الصحي، لب الخام، لب الورق، مياه الصرف الصحي)، تتطلب جسيمات/فقاعات ≥100 جزء في المليون، حجم الجسيمات ≥0.05 مم.

- المزايا: مقاومة قوية للتداخل، مناسبة لمراقبة الأوساط المتسخة.

- العيوب: دقة أقل (±1%~±5%).

1.3 معلمات الوسط الرئيسية

- درجة الحرارة: قياسية -20 درجة مئوية ~ 80 درجة مئوية؛ نوع درجة الحرارة العالية حتى 200 درجة مئوية.

- الضغط: نوع مدمج 1.6~10 ميجا باسكال.

- التآكل: 316L للاستخدام العام؛ PTFE أو Hastelloy للأوساط شديدة التآكل.

2. الخطوة الثانية: القطر وعدد القنوات

2.1 اختيار القطر

صيغة معدل التدفق:
Q(م³/ساعة) = 0.002827 × D(مم)² × V(م/ث)

- السرعة الموصى بها: 0.1~10 م/ث.

- يجب أن يكون التدفق الطبيعي ضمن 20%~50% من المقياس الكامل.

2.2 عدد القنوات

- قطر صغير (DN15~DN100): قناة واحدة كافية.

- قطر كبير (DN300+) أو دقة عالية: قناتان / أربع قنوات لتحسين الاستقرار.

3. الخطوة الثالثة: اختيار نوع التركيب

表格

نوع التركيب التطبيق المزايا العيوب
ملائم للأنابيب الموجودة، لا يتطلب إيقاف التشغيل، قطر كبير DN15~DN6000 لا يتطلب قطع الأنابيب، لا يوجد فقدان للضغط يتأثر بجدار الأنبوب والترسبات
إدخال قطر كبير DN80+، مراقبة مستمرة طويلة الأمد دقة عالية، استقرار يتطلب الحفر أثناء الإيقاف
مدمج (أنبوب التدفق) قطر صغير، قياس عالي الدقة، مشاريع جديدة أعلى دقة يتطلب قطع الأنابيب، تكلفة أعلى

متطلبات التركيب الرئيسية

- متطلبات الأنابيب المستقيمة: المنبع ≥ 10D، المصب ≥ 5D.

- موضع التركيب: قم بالتركيب أفقيًا على جانب الأنبوب لتجنب تراكم الهواء والرواسب.

4. الخطوة الرابعة: اختيار المواد والملحقات

4.1 مواد المستشعر والبطانة

- المستشعر: 316L، Hastelloy، تيتانيوم، تانتالوم.

- البطانة: PTFE، مطاط، بولي يوريثان.

4.2 الملحقات الرئيسية

- مادة التوصيل (Couplant): مطلوب مادة توصيل بالموجات فوق الصوتية خاصة.

- تعويض درجة الحرارة: قياسي لطرازات وقت العبور.

- قياس طاقة الحرارة: مستشعرات درجة حرارة PT1000 مزدوجة.

5. الخطوة الخامسة: المعلمات الكهربائية والبيئية

5.1 مصدر الطاقة والإخراج

- الطاقة: 220 فولت تيار متردد، 24 فولت تيار مستمر، تعمل بالبطارية/الطاقة الشمسية.

- الإخراج: 4–20 مللي أمبير، نبضي، RS485 (MODBUS)، HART، PROFINET، لاسلكي GPRS/4G/NB-IoT.

5.2 فئة الدقة

- نقل الملكية: ±0.5%.

- التحكم في العمليات: ±1.0%.

- مسح خط الأنابيب: ±1.5%.

5.3 البيئة والحماية

- الحماية: IP65 للاستخدام الداخلي؛ IP68 للاستخدام الخارجي، البئر أو الغمر.

- مقاوم للانفجار: Ex d IIC T6 لتطبيقات البترول والكيماويات.

- EMC: الابتعاد عن العواكس والمحركات؛ استخدام كابل محمي وتأريض موثوق.

6. الأخطاء الرئيسية في الاختيار التي يجب تجنبها

- لا تستخدم نوع وقت العبور لمياه الصرف الصحي أو المعلقات.

- لا تستخدم النوع الملائم للأنابيب السميكة من الحديد الزهر أو الأنابيب ذات الترسبات الكثيفة.

- تأكد من وجود أنابيب مستقيمة كافية: المنبع 10D، المصب 5D.

- قم بإزالة الصدأ والطلاء قبل تركيب النوع الملائم للأنابيب.

- ضع مادة التوصيل بالتساوي لتجنب فجوات الهواء.