Een ultrasone watermeter meet de watersnelheid door te analyseren hoe ultrasone signalen door een leiding reizen. Omdat er geen roterende waaier in het stroompad aanwezig is, kan het instrument een laag drukverlies, een stabiele langetermijnmeting en minder mechanisch onderhoud bieden.
In deze handleiding wordt uitgelegd hoe de ultrasone watermeter werkt, waar een klem op de ultrasone flowmeter voor water kan worden geïnstalleerd, welke bedrijfsgegevens moeten worden gecontroleerd en hoe u een geschikte meter voor een specifiek leidingsysteem selecteert.
Meetprincipe
De meeste schoonwatertoepassingen maken gebruik van het transittijdprincipe. Twee ultrasone transducers zijn over de buis geplaatst. Eén signaal beweegt in dezelfde richting als het water, terwijl een ander signaal tegen de waterstroom in beweegt.
Het stroomafwaartse signaal bereikt de ontvangende transducer iets sneller dan het stroomopwaartse signaal. De ultrasone meter voor water berekent het verschil tussen deze twee reistijden. Het tijdsverschil is evenredig met de gemiddelde watersnelheid in de buis.
De stroomopwaartse en stroomafwaartse transducers zenden afwisselend ultrasone pulsen door de buiswand en het water.
De processor registreert het kleine verschil tussen de stroomopwaartse en stroomafwaartse signaallooptijden.
Buisgeometrie, akoestische weglengte en gemeten tijdsverschil worden gebruikt om de gemiddelde watersnelheid te berekenen.
De watersnelheid wordt vermenigvuldigd met het effectieve interne leidingoppervlak om een volumetrische stroming te verkrijgen.
Nauwkeurige gegevens over de buisdiameter zijn belangrijk omdat een kleine fout in de interne diameter een merkbare fout in de stroomberekening kan veroorzaken.
Meterconfiguratie
Ultrasone waterstroommeterproducten zijn verkrijgbaar in verschillende installatiestructuren. De juiste configuratie is afhankelijk van de leidingdiameter, vereiste nauwkeurigheid, installatieomstandigheden, beschikbare rechte leidinglengte en of de watertoevoer kan worden onderbroken.
| Metertype | Installatiemethode | Contact met water | Typische toepassing | Belangrijkste overweging |
|---|---|---|---|---|
| Inline ultrasone meter | Direct in de pijpleiding geïnstalleerd | Ja | Permanente watermeting en procescontrole | Neermaal gesproken zijn het doorsnijden en afsluiten van pijpen vereist |
| Insteek ultrasone meter | Transducers worden door de buiswand gestoken | Ja | Waterleidingen met grote diameter | Installatiepositie en afdichting moeten worden gecontroleerd |
| Vaste klemmeter | Transducers worden buiten de buis gemonteerd | Nee | Permanente monitoring zonder leidingaanpassing | Leidingparameters en oppervlakteconditie beïnvloeden de nauwkeurigheid |
| Draagbare klemmeter | Tijdelijke installatie van externe transducers | Nee | Inspectie, verificatie en tijdelijke meting | Voor elke nieuwe leiding moeten de parameters opnieuw worden ingesteld |
Het project vereist een speciaal stromingsgedeelte, stabiele transducergeometrie, permanente installatie en herhaalbare metingen onder gecontroleerde leidingomstandigheden.
Het doorknippen van leidingen is niet toegestaan, het watersysteem kan niet worden stopgezet, verontreiniging moet worden vermeden of één instrument moet meerdere leidingen doormeten.
Niet-invasieve installatie
Een klem op een ultrasone debietmeter voor water monteert de transducers op het buitenoppervlak van een volle buis. De transducers maken geen contact met het water en vormen geen belemmering in het stromingspad. Deze structuur is geschikt voor bestaande systemen waarbij het aanpassen van leidingen duur, storend of technisch moeilijk zou zijn.
Meet de toevoer- en retourwaterstroom voor HVAC-prestatieanalyse, pompafstelling en berekening van koelenergie.
Ondersteunt proceswatermonitoring, verificatie van apparatuurkoeling en controle van waterdistributie zonder de pijpleiding te openen.
Meet gefilterd water, behandeld water en transferstroom waarbij een contaminatievrije installatie belangrijk is.
Biedt stroomgegevens voor pompprestatietests, controles van bedrijfspunten en analyse van pijpleidingefficiëntie.
Bewaakt irrigatiepijpleidingen, distributietakken en seizoensgebonden watergebruik zonder een interne stroombeperking te installeren.
Draagbare units kunnen meerdere leidingen vergelijken, abnormaal verbruik identificeren en een bestaande watermeter verifiëren.
Ultrasone watermeterklem op systemen kan gewoonlijk worden gebruikt op koolstofstaal, roestvrij staal, koper, nodulair gietijzer en geschikte kunststofbuizen. De signaalkwaliteit moet worden bevestigd als de leiding een dikke bekleding, zware corrosie, ongelijkmatige coating, composietlagen of een onbekende wandstructuur heeft.
Bedrijfsomstandigheden
Werken ultrasone watermeters onder reële bedrijfsomstandigheden? Ze kunnen betrouwbaar meten wanneer de leiding vol blijft, het ultrasone signaal stabiel is, de installatieparameters correct zijn en de waterconditie overeenkomt met het geselecteerde meetprincipe.
Technische selectie
Een geschikte ultrasone meter voor water moet worden geselecteerd op basis van feitelijke bedrijfsgegevens in plaats van alleen op de buisdiameter. Debietbereik, nauwkeurigheid, watertemperatuur, druk, uitgangssignaal en installatieomgeving hebben allemaal invloed op de uiteindelijke configuratie.
| Parameter | Waarom het ertoe doet | Informatie om te bevestigen |
|---|---|---|
| Pijp maat | Bepaalt het transducertype, het akoestische pad en de meterconfiguratie | Buitendiameter, wanddikte en werkelijke binnendiameter |
| Stroombereik | Zorgt ervoor dat de meter het minimale debiet kan detecteren en de maximale snelheid kan weerstaan | Minimale, normale en maximale bedrijfsstroom |
| Nauwkeurigheid | Definieert de toegestane meetafwijking voor de toepassing | Procesbewaking, energieberekening of vereiste waterboekhouding |
| Watertemperatuur | Heeft invloed op de akoestische snelheid en de temperatuurwaarde van de transducer | Minimale, normale en maximale temperatuur |
| Pijp druk | Belangrijk voor de behuizing van de inline-meter en de keuze van de aansluitingen | Neermal operating pressure and pressure peaks |
| Waterkwaliteit | Bepaalt of transittijd- of Doppler-meting geschikter is | Schoon water, luchtbellen, zwevende deeltjes en sedimentniveau |
| Voeding | Heeft invloed op de bedrading, de levensduur van de batterij en de installatielocatie | Batterij-, gelijkstroom- of wisselstroomvoeding |
| Uitvoerinterface | Maakt verbinding mogelijk met besturings-, monitoring- of data-acquisitiesystemen | Puls, analoge uitgang, relais of digitale communicatie |
| Beschermingsniveau | Beschermt de elektronica in binnen-, buiten- of natte omgevingen | Stof, regen, condensatie en mogelijke onderdompeling in water |
Installatiepraktijk
Een correcte installatie is essentieel voor een ultrasoon watermeterklemsysteem, omdat de flowcomputer afhankelijk is van de leidingafmetingen, akoestische eigenschappen en transducerpositie die tijdens de inbedrijfstelling zijn ingevoerd.
Kies een locatie die onder normale bedrijfsomstandigheden volledig gevuld blijft. Vermijd het hoogste punt van een pijpleiding waar lucht zich kan verzamelen.
Noteer de werkelijke buitendiameter en wanddikte van de buis. Vermeld het materiaal en de dikte van eventuele binnenvoering.
Installeer de transducers waar mogelijk uit de buurt van pompen, gedeeltelijk gesloten kleppen, ellebogen, T-stukken en plotselinge veranderingen in de pijpdiameter.
Verwijder losse roest, vuil, dikke verf en ongelijkmatige afzettingen van het contactgebied. Een glad oppervlak verbetert de akoestische transmissie.
Breng een gelijkmatige laag aan tussen elke transducer en de buis om luchtspleten te verwijderen die het ultrasone signaal zouden verzwakken.
Volg de afstand berekend door de flowcomputer. Schat de afstand niet visueel en kopieer geen instelling van een andere leiding.
Controleer de signaalsterkte, signaalkwaliteit en gemeten reistijd voordat u de installatie accepteert.
V-methode installatie wordt vaak gebruikt op kleine en middelgrote leidingen omdat het signaal tweemaal het water kruist. Bij installatie via de Z-methode worden de transducers aan weerszijden van de buis geplaatst en kunnen grotere diameters of omstandigheden met een hogere signaalverzwakking worden ondersteund. W-methode installatie creëert een langer signaalpad en kan worden gebruikt op geselecteerde kleinere pijpen met goede akoestische transmissie.
Op een horizontale leiding worden transducers doorgaans aan de zijkant geplaatst in plaats van direct aan de boven- of onderkant. De bovenkant kan lucht bevatten, terwijl de onderkant sediment kan verzamelen.
Weergave en gegevens
Hoe u een ultrasone watermeter moet aflezen, hangt af van de displayconfiguratie, maar de meeste instrumenten bieden onmiddellijke stroom, totale stroom, stroomsnelheid, signaalconditie en bedrijfsalarmen.
Gebruikelijke eenheden zijn m³/u, L/min en L/s. Bevestig altijd de weergegeven eenheid voordat u de meetwaarde vergelijkt met pomp- of procesgegevens.
De meter kan het voorwaartse totaal, het omgekeerde totaal en het netto totaal weergeven. Het nettototaal wordt doorgaans berekend op basis van de voorwaartse stroom minus de tegenstroom.
Velocity helpt bij het identificeren van een extreem laag debiet, een te hoge pijplijnsnelheid of een meetwaarde die niet overeenkomt met de verwachte bedrijfsomstandigheden.
Een lage signaalkwaliteit kan duiden op slechte koppeling, onjuiste afstanden, leidingcorrosie, luchtbellen of ongeschikte leidinggegevens.
Een negatieve stroomwaarde kan duiden op daadwerkelijke tegenstroom of op transducers die in de tegenovergestelde stroomopwaartse en stroomafwaartse volgorde zijn geïnstalleerd.
Typische alarmen zijn onder meer een lege leiding, een zwak signaal, een stroomlimiet, een bijna lege batterij, een sensorfout en een communicatieonderbreking.
Beperkingen
Wat zijn de nadelen van het gebruik van een ultrasone flowmeter? Ultrasone metingen elimineren veel mechanische slijtageproblemen, maar blijven gevoelig voor installatieomstandigheden, leidinggegevens en akoestische signaalkwaliteit.
De meeste ultrasone meters met gesloten buis vereisen een volledig gevulde buis. Een luchtlaag kan het ultrasone pad onderbreken en onstabiele of ontbrekende metingen produceren.
Overmatige bellen kunnen het ultrasone signaal verstrooien, vooral in transittijdmeetsystemen die bedoeld zijn voor relatief schoon water.
Onjuiste informatie over diameter, wanddikte, materiaal of bekleding heeft rechtstreeks invloed op de berekeningen van de opklemmetingen.
Zware roest, dikke coatings en oneffen buisoppervlakken kunnen de akoestische koppeling verminderen en vereisen extra voorbereiding.
Turbulentie en werveling veroorzaakt door nabijgelegen fittingen kunnen het snelheidsprofiel vervormen en de meetnauwkeurigheid verminderen.
De afstanden tussen externe transducers, leidingparameters, signaalverificatie en nulstroomcontroles vereisen meer instellingen dan een mechanische basismeter.
Foutdiagnose
Veelgestelde vragen
Het kan een laag debiet meten als de meter een geschikte laagdebietspecificatie heeft, de leiding vol blijft en het signaalpad stabiel is. Tijdens de selectie moet het verwachte minimale debiet worden opgegeven.
De transducers vereisen normaal gesproken direct contact met het leidingoppervlak. De isolatie van de sensorinstallatieruimte moet worden verwijderd en indien nodig na de inbedrijfstelling worden hersteld.
Ja, op voorwaarde dat de transducers en de flowcomputer het vereiste diameterbereik ondersteunen. Leidingparameters en sensorafstanden moeten voor elke leiding opnieuw worden berekend.
De externe transducers komen niet in het waterpad en creëren dus geen extra interne obstructie of meetbare drukbeperking.
Geschikte configuraties kunnen voorwaartse en achterwaartse stroming detecteren en kunnen afzonderlijke voorwaartse, achterwaartse en netto getotaliseerde waarden registreren.
De inspectiefrequentie is afhankelijk van temperatuur, trillingen, blootstelling aan de buitenlucht en installatiemethode. Vaste klemsensoren moeten worden gecontroleerd op losheid, verslechtering van de koppeling, kabelschade en oppervlaktecorrosie.
Applicatiegebaseerde meterconfiguratie
Leidingafmetingen, watertemperatuur, stroombereik, installatieomgeving en uitgangsvereisten bepalen het juiste meterlichaam, transducertype en signaalconfiguratie. Het verstrekken van volledige bedrijfsgegevens helpt de installatieonzekerheid te verminderen en de meetbetrouwbaarheid te verbeteren.
vóórNo volgende article
nextHoe u uw watermeter goed onderhoudt en zorgt voor nauwkeurige stroombewaking