비침해적 초음파 유량 측정 기술의 원리-

비-침습적 측정이란 무엇인가요?

'비{0}}방해'란 기본 설계 철학을 의미합니다. 측정 센서는 파이프 외부에 완전히 남아 있어 파이프 벽을 관통하거나 흐르는 매체에 접촉하지 않습니다. 이는 파이프 절단, 플랜지 설치 또는 센서를 유동 경로에 직접 배치해야 하는 기존 유량계와 뚜렷한 대조를 이룹니다.

비침투적-초음파 유량계는 고정 장치의 클램프를 사용하여 외부 파이프 표면에 장착된 변환기를 사용합니다.- 이러한 변환기는 배관 시스템의 구조적 무결성이나 청결도를 손상시키지 않으면서 파이프 벽을 통과하고 흐르는 유체를 통과한 다음 반대쪽 파이프 벽을 통해 다시 되돌아오는 초음파 신호를 전송하고 수신합니다.{3}}

많은 산업 분야에서 파이프 개념 밖의 -클램프 온-은-또한 다음과 같은 용어를 사용하여 설명됩니다.비침습적 초음파 유량계, a 비접촉 초음파 유량계, 또는외부 초음파 유량계-모두 센서가 파이프 외부에 있고 매체에 닿지 ​​않는다는 점을 강조합니다.

핵심 측정 원칙

비침해적-초음파 유량계는 서로 다른 응용 분야 요구 사항에 적합한 두 가지 물리적 원리로 작동합니다.

환승-시간 측정(비행-시간-방법)

그만큼대중교통-시간 원칙초음파는 흐름 방향으로 움직일 때 더 빠르게 이동하고 반대 방향으로 움직일 때 더 느려집니다.

기술적 이점:

정도:±0.5% 정확도 달성(고급{1}}모델은 ±0.2% 도달)

넓은 속도 범위:0.01 ~ 12m/s 측정

유체 독립성:밀도, 점도, 전도도 또는 온도 변화에 영향을 받지 않음

양방향 기능:역류를 자동으로 감지하고 측정합니다.

신청 요구 사항:

유체 청결도:부유 입자는 50mg/L 미만으로 유지되어야 합니다.

기포 함량:부피 기준으로 2%를 초과해서는 안 됩니다.

파이프 상태:액체를 완전히 채워야 합니다.

신호 선명도:신호 전송을 위해 상대적으로 깨끗한 음향 경로가 필요합니다.

도플러 효과 측정

도플러 원리는 초음파가 유체 내에서 움직이는 입자나 기포에 반사될 때 발생하는 주파수 이동을 활용합니다.

기술적 이점:

입자 내성:부유 물질이나 기포가 포함된 유체용으로 특별히 설계됨

기포 내성: High gas content (>2%) 측정을 손상시키지 않습니다.

비용 효율성:일반적으로 대중교통-시간 시스템보다 비용이 저렴합니다.

견고한 작동:까다로운 산업 환경에서도 안정적으로 작동합니다.

신청 요구 사항:

최소 입자 농도:100미크론보다 큰 입자 또는 기포가 100ppm 이상 필요합니다.

초순수 액체에는 적합하지 않습니다-:증류수, 응축수 또는 제약{0}}등급 유체에는 반사경이 충분하지 않습니다.

정확도 제한:일반적으로 운송 시간 시스템의 ±0.5%와 비교하여 ±1-2%입니다.

비간섭형 초음파 유량계의 핵심 장점-

설치 편의성

가장 즉각적이고 강력한 장점은초음파 유량계에 고정-설치 과정이 매우 간단합니다. 센서가 파이프 외부에 있기 때문에비접촉 초음파 유량계접근 방식은 파이프라인을 종료하거나 배수하거나 절단하지 않고도 적용할 수 있는 경우가 많습니다.

기존 인라인 설치 프로세스:

작업을 중단하고 파이프라인을 배수합니다.

충분한 작업 공간을 굴착합니다(크레인 접근이 필요할 수 있음).

파이프를 잘라서 설치 지점을 만듭니다.

용접 플랜지 또는 나사산 연결

유량계 본체를 들어올려 위치를 잡습니다.

완벽한 압력 테스트 및 누출 점검

복원 작업

클램프-초음파 설치 과정:

외부 파이프 표면을 청소하십시오.

어쿠스틱 커플링 젤 바르기

변환기 클램프를 파이프에 부착

배선 및 입력 매개변수 연결

신호 품질 확인 및 측정 시작

클램프-온 메소드 요구사항:

파이프 노출 최소화(센서 장착 영역만 해당)

좁은 공간 호환(0.5m 간격으로 작업 가능)

무거운 장비가 필요하지 않습니다

지하 및 가공 파이프 친화적

이 컴팩트한 설치 공간은 다음과 같은 경우에 특히 유용합니다.

• 혼잡한 도시 인프라
• 기존 시설의 애플리케이션 개조
• 지하 유틸리티 애플리케이션
• 데크 공간이 제한된 해양 플랫폼

포괄적인 경제적 이점

직접적인 비용 절감: 설치 비용 40-75% 절감

경제적 이점은 설치 편의성 그 이상입니다. 많은 개조 및 유지 관리 시나리오에서외부 초음파 유량계파이프 관통, 용접 및 재{0}}인증 단계를 방지하므로 설치 복잡성과 관련 가동 중지 비용을 줄일 수 있습니다.

기술적인 성과

움직이는 부품 없음

가장 신뢰할 수 있는 기계는 움직이는 부품이 없는 기계입니다. 초음파 유량계의 클램프-는 이러한 원리를 예시합니다.

MTBF(평균 고장 간격) 비교

초음파 계측기의 클램프-는 기계식 유량계보다 5~10배 더 오래 지속되며 오류 모드도 훨씬 적습니다.

탁월한 정확성과 반복성

최신 비침해형-초음파 유량계는 기존 인라인 설계와 비슷하거나 그 이상의 측정 성능을 제공합니다.

응용 분야

화학/제조

화학, 석유화학, 일반 공업용수 시스템: 순환수, 공정수, 용액 등의 온라인 측정

부식성 매체(재료 호환성이 어려움) 또는 위생/청정 응용 분야(파이프를 열면 오염이 발생할 수 있음)의 유량 측정. 클램프-초음파 측정기는 매체와의 접촉이 전혀 없기 때문에 확실한 이점을 갖습니다.-흔히 초음파 측정기로 일컬어지는 한 가지 이유비침습적초음파 유량계부식-민감하거나 위생에 민감한-중요한 배관에 대한 솔루션입니다.

석유, 가스, 에너지 산업(주로 공정 모니터링/유지보수 검증용)

역이나 시설 내 액체 배관, 유지보수 중 임시 측정, 작동 상태 확인, 누출 감지, 이상 상태 문제 해결.

일부 솔루션은 계량기 모델과 작동 조건에 따라 가스/증기 및 기타{0}}방해적이지 않은 측정 요구사항도 충족할 수 있습니다.

도시 수자원 및 환경 보호

원수 및 음용수 송배전, 지역 계량 면적(DMA), 펌프장 파이프라인의 흐름 모니터링.

폐수 처리장: 유입수 및 유출수, 반환 흐름/슬러지-관련 파이프라인, 공정 섹션의 흐름 계산.

누수탐지/이상유량 조사 및 작동 및 유지관리 검증(배관을 절단하지 않고 설치)

임시 측정, 재고 감사 및 "계량기 확인"

임시 흐름 테스트, 시스템 균형 조정 및 시운전, 기존 장비의 정확성 검증.

초음파 측정기의 휴대용 클램프{0}}는 단기 테스트 및 검사에 매우 일반적으로 사용됩니다.-

설치 요점

설치 확인: 애플리케이션이 비침해적 초음파 유량 측정에 적합한지 여부를{0}}결정합니다.

파이프라인은 완전히 채워야 합니다. 파이프가 가득 차 있지 않으면-심각한 오류나 불안정이 발생할 수 있습니다.

수직 상향 흐름은 일반적으로 파이프를 가득 채우는 것이 더 쉽습니다. 수직 하향 흐름의 경우 파이프 전체를 유지하려면 충분한 배압이 보장되어야 합니다.

매체는 바람직하게는 기포가 적고 고체 함량이 낮은 단상이어야 합니다.

설치 위치: 직관 배관 및 기포/침전 방지

가능한 가장 긴 직선 파이프 섹션을 선택하십시오. 일반적인 엔지니어링 관행에는 상류 10D ​​이상, 하류 5D 이상(D는 파이프 직경)이 필요합니다.

수평배관의 맨 위나 맨 아래에는 설치하지 마세요. 윗부분은 가스가 쌓이기 쉽고, 아랫부분은 침전물이 쌓이기 쉽습니다. 일반적으로 2~4시 또는 8~10시 위치에 설치하는 것이 좋습니다.

펌프 배출구, 밸브, 엘보우 및 리듀서와 같은 강력한 교란 소스에서 멀리 두십시오(교란으로 인해 유량 프로파일이 왜곡되고 판독값이 불안정해집니다).

외부 파이프 표면 준비

설치 지점의 코팅, 부식 및 버를 청소하십시오. 표면은 최대한 매끄러워야 합니다. 필요한 경우 가벼운 연삭이 허용되지만 파이프 곡률을 손상시키지 마십시오.

온도와 재질에 적합한 커플링제(커플러)를 선택하여 공극 없이 균일하게 도포하십시오.

변환기 설치: 방향, 간격 및 장착 방법

기기에서 계산된 간격에 따라 프로브를 정확하게 설치하십시오. 프로브 방향, 화살표 및 케이블 방향 요구 사항에 주의하십시오(많은 매뉴얼에서 올바른 방향 및 간격 기준점을 명시적으로 지정함).

두 가지 일반적인 구성, 즉 V 방법(반사)과 Z 방법(직접)이 사용됩니다. 선택은 파이프 직경, 감쇠 및 신호 품질에 따라 달라집니다. 신호가 약한 경우 Z 방법으로 전환하면 신호 획득이 더 쉬워지는 경우가 많습니다.

장기간의 진동으로 인해 변위가 발생하지 않도록 클램프나 강철 스트랩으로 프로브를 단단히 고정하세요.- 프로브가 "케이블에 매달려" 있도록 허용하지 마십시오.

설치 구성 방법

비침해형 변환기는{0}}다양한 파이프 크기와 측정 요구 사항에 맞게 최적화된 여러 구성으로 장착할 수 있습니다.

V-방법(반사):

두 변환기 모두 파이프의 같은 쪽에 장착되며 초음파 빔은 반대쪽 파이프 벽에서 반사됩니다. 이 구성은 직경이 20mm~300mm인 파이프에 적합하며 짧은 음향 경로에 탁월한 신호 강도를 제공합니다.

Z-방법(직접):

변환기는 파이프의 반대편에 장착되어 초음파 빔이 그 사이를 직접 이동합니다. 이 방법은 직경이 100mm~500mm인 파이프에 최적이며 중간 크기 파이프에 가장 직접적인 신호 경로와 최고의 정확도를 제공합니다.-

W-방법(이중 반사):

직경이 작은-파이프(15mm ~ 50mm)에 사용되는 초음파 빔은 파이프 내부에서 두 번 반사되어 음향 경로 길이를 효과적으로 3배로 늘려 저유량에 대한 측정 분해능과 감도를 향상시킵니다.

이러한 방법 중 선택은 파이프 직경, 벽 두께, 재료 및 필요한 정확도에 따라 달라지며, 현대 유량계는 입력된 매개변수를 기반으로 최적의 구성을 자동으로 추천하는 경우가 많습니다.