مقياس تدفق المياه غير الغازية

تطوير عداد تدفق المياه غير الغازية

يستخدم مقياس تدفق المياه غير الغازية تقنية قياس التدفق بالموجات فوق الصوتية ؛ غالبًا ما يتم تثبيت محولات طاقة عداد التدفق على أنواع لا تتداخل مع خطوط أنابيب المياه ، وغالبًا ما نرى مقياس التدفق فوق الصوتي المحمول أو مقياس التدفق فوق الصوتي المحمول أو عدادات تدفق المياه المثبتة على الحائط مع مستشعر التدفق غير الغازي لأخذ قياس تدفق المياه.

ظهرت تقنية مقياس الجريان بالموجات فوق الصوتية في السوق منذ عام 1970. في البداية ، كانت تعتمد بشكل أساسي على مقياس تدفق دوبلر. ومع ذلك ، في المرحلة المبكرة ، تم تطبيق تقنية عداد تدفق المياه غير الغازية في العديد من التطبيقات غير المناسبة مما أدى إلى نتائج قياس سيئة. بعد سنوات ، تم الترويج لبعض التطبيقات الأكثر نجاحًا ، وتم التعرف تدريجياً على قياس تدفق المياه بالموجات فوق الصوتية باستخدام التكنولوجيا غير الغازية من قبل المستخدمين. في الوقت نفسه ، تم تحسين قدرة وحدة المعالجة الإلكترونية لمقاييس التدفق فوق الصوتية في العقود القليلة الماضية مع تحسين المستوى التقني للصناعة الإلكترونية. مع التطوير المستمر ، لا تعمل هذه التحسينات على توسيع مجال تطبيق مقاييس تدفق دوبلر فحسب ، بل تجعل أيضًا مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية العابر للوقت مطبقًا على مجموعة متنوعة من التطبيقات ، ويمكن الحصول على دقة أعلى ، مما يجعل تقنية مقياس الجريان بالموجات فوق الصوتية غير الغازية تستخدم أكثر.

منذ عام 1990 ، قامت العديد من شركات النفط والغاز ومحطات معايرة التدفق بتجميع كمية كبيرة من البيانات العملية ، وبذلك أكملت أول تقرير بحثي عن قياس الغاز الطبيعي بواسطة مقاييس التدفق فوق الصوتية في عام 1996 ، وهو الجزء المهم من تقرير AGA 9 لعام 1998. . منذ ذلك الحين ، تم تطوير مقاييس التدفق فوق الصوتية على نطاق واسع في مجال قياس الغاز الطبيعي. في عام 2005 ، واستنادًا أيضًا إلى عدد كبير من البيانات العملية ، تم إصدار معيار API 5.8 لقياس الهيدروكربونات السائلة بواسطة مقياس التدفق فوق الصوتي السائل رسميًا ، مما عزز بشكل فعال تطبيق مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية السائلة في البترول ومنتجاته.
في الوقت الحاضر ، يتم تطبيق عدد أجهزة قياس التدفق بالموجات فوق الصوتية عالميًا بمعدل يزيد عن 10٪ سنويًا. الصين هي الدولة الأسرع نموًا ، وصناعة النفط والغاز هي أكبر صناعة تطبيقات.

مبدأ مقياس تدفق المياه غير الغازية

هناك نوعان من تقنيات مقياس الجريان بالموجات فوق الصوتية الشائعة في السوق اليوم: مقياس تدفق وقت العبور ومقياس تدفق دوبلر. على الرغم من أن أجهزة قياس التدفق غير المتطفلة مع طريقة وقت العبور قد تم اختراعها في وقت لاحق ، إلا أنها تستخدم على نطاق واسع ويمكن أن تحقق دقة أعلى في قياس المياه. على الرغم من أن تطبيق تقنية دوبلر له العديد من القيود ، إلا أن له أيضًا تطبيقًا فريدًا لقياس مياه الصرف أو المياه المتسخة.

مقياس تدفق وقت العبور مع مستشعر تدفق المياه غير الغازية

تشير طريقة مقياس تدفق وقت العبور إلى تقنية تحديد سرعة الماء في خط الأنابيب عن طريق قياس الوقت بين محولات الطاقة عندما يتدفق النبض فوق الصوتي للأمام وللخلف. يعمل كل محول كجهاز إرسال ثم جهاز استقبال. عدادات تدفق وقت العبور هي أساسًا للمياه النظيفة ، ومياه الصنبور ، والمياه الجوفية ، ومياه مكافحة الحرائق ، وما إلى ذلك ، غير مناسبة للمياه القذرة أو مياه الصرف الصحي أو النفايات السائلة.
في حالة أن الماء يملأ الأنبوب ويكون ثابتًا ، يكون وقت النبض فوق الصوتي من وإلى محول الطاقة هو نفسه نظريًا. لأنه في السائل الساكن ، تكون سرعة انتشار الصوت بالموجات فوق الصوتية في اتجاهات مختلفة ثابتة. إذا كان الماء يتدفق عبر أنبوب ، فإن نبضات الموجات فوق الصوتية تنتقل بشكل أسرع في اتجاه مجرى النهر ، ويتناسب الفارق الزمني بين الاثنين مع سرعة الماء في الأنبوب. يمكن استخدام كل من مقاييس التدفق بالموجات فوق الصوتية أحادية ومتعددة القنوات لقياس معدلات تدفق المياه ، ولكن مقاييس التدفق بالموجات فوق الصوتية متعددة القنوات تقيس بشكل أكثر دقة لأنها تحصل على معلومات معدل التدفق من مواقع مختلفة في ملف تعريف المياه ، وبالتالي أقرب إلى حالة معدل التدفق الفعلي. يتم حساب سرعة التدفق من وقت السفر على مسافة ثابتة ولا تتأثر بعوامل مثل درجة حرارة الماء والضغط وتكوين السوائل.
تتميز أجهزة قياس تدفق المياه بالموجات فوق الصوتية بدقة عالية جدًا على مدى تدفق واسع جدًا دون فقد الضغط في خط الأنابيب. نظرًا لعدم وجود أجزاء متحركة ، فإن عدادات التدفق فوق الصوتية هي أداء مستقر للغاية مثل عدادات التدفق غير المتطفلة. بشكل عام ، تتمتع عدادات تدفق المياه غير الغازية بالمزايا الرئيسية التالية على الأنواع الأخرى من مقاييس التدفق: لا توجد مقاييس تدفق للأجزاء المتحركة ، وعدادات تدفق غير ملامسة ، لا فقدان الضغط نسبة هبوط واسعة قياس ثنائي الاتجاه لا حاجة لصيانة دورية ؛ أعمال السباكة البسيطة المطلوبة للتركيب ؛ حياة مستقرة وطويلة.

المشبك على مقياس تدفق المياه بالموجات فوق الصوتية

أجهزة قياس التدفق بالموجات فوق الصوتية لطريقة دوبلر وطريقة نقل الوقت لها تثبيت مثبت ؛ يمكن تثبيته على عدادات تدفق المياه. لا تخترق عدادات التدفق غير الغازية جدار الأنبوب ولا تتلامس مجساتها مع الماء. يتميز مقياس التدفق غير التدخلي هذا بمزايا في قياس السوائل المسببة للتآكل ، لكن دقته منخفضة ولا يمكن أن تلبي متطلبات الدقة العالية. يجب أن يتوافق مقياس التدفق المثبت بشكل صارم مع العمليات التالية: يجب أن تكون مادة الأنبوب المراد قياسها مناسبة لنقل الموجة الصوتية ؛ يجب أن يكون سطح التركيب نظيفًا ونظيفًا ؛ يجب أن يقترن المسبار صوتيًا بالجزء الخارجي من الأنبوب (عادةً ما يتم استخدام الشحوم أو الإيبوكسي) ؛ يجب أن يكون الجدار الداخلي للأنبوب المراد قياسه خاليًا من المواد القادرة على امتصاص الموجات الصوتية. على سبيل المثال ، توفر الشركات المصنعة لمقاييس التدفق طرقًا مختلفة لتثبيت المشبك على مقاييس التدفق لوضع المسبار. تقوم بعض الشركات المصنعة بإرفاق مجموعة المسبار بالجدار الخارجي لخط الأنابيب عن طريق سكة المحاذاة أو الشريط أو سلاسل الارتباط أو التثبيت السطحي لتركيب الوحدة بأكملها على الأنبوب. يتم تحديد سرعة الصوت الذي تنتقل به الموجة الصوتية من خلال المادة التي تمر من خلالها ، وتختلف زاوية الانكسار الناتجة بشكل كبير. نظرًا لأن كلاً من الأنبوب والماء يمكن أن ينتجوا زوايا انكسار ، فمن الصعب جدًا وضع المسبار بدقة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن وضع المجس الذي يعمل مع سائل واحد لن يعمل مع السوائل الأخرى بسبب التغيرات في زاوية الانكسار.
عند اكتمال تحديد موقع المسبار بدقة ، يجب أن يكون المسبار مقترنًا صوتيًا بجدار الأنبوب الخارجي بالشحم أو الإيبوكسي. يمكن أن تتسبب أسطح التوصيل الخشنة في فصل المسبار عن جدار الأنبوب ، مما يؤثر على انتقال النبضات واستقبالها بين المجسات. بالنسبة لتطبيقات نقل الحجز ، لا تتمتع عدادات التدفق بالموجات فوق الصوتية المثبتة على المشبك بالدقة والاستقرار المطلوبين.

مواصفات عداد تدفق المياه غير الغازية

• يمكن جعل مقياس تدفق المياه غير الغازية مقياس تدفق المياه الغازي المثبت على الحائط أو مقياس تدفق المياه من النوع المحمول أو عدادات تدفق المياه المحمولة ؛
• يمكن قياس تدفق المياه إلى الأمام والعكس وتسجيله على البيانات بواسطة عدادات التدفق غير التدخلي.
• تتوفر مجموعة متنوعة من بروتوكولات الاتصال بواسطة أجهزة إرسال مقياس التدفق غير الغازية ، مثل 4-20mA ، والنبض ، والمرحل ، و RS485 ، و Modbus. يمكن لمقياس التدفق نقل البيانات إلى جهاز الكمبيوتر أو السحابة من خلال البروتوكول لتحقيق إنترنت الأشياء. بروتوكول الاتصال مناسب للظروف البيئية المختلفة.
• يحتوي جهاز إرسال التدفق على مسجل بيانات مدمج لحفظ بيانات قياس المياه ويمكن تصدير البيانات إلى الكمبيوتر. يمكن تصدير بيانات خط أنابيب الفحص في فحص الصيانة. تتضمن البيانات الوقت ، ومعدل تدفق المياه ، والتدفق الكلي للمياه ، وتدفق المياه للأمام والعكس ، ويمكن ضبط وقت القياس الفاصل ، وهو مناسب لفحص خط الأنابيب لأعمال مراقبة تدفق المياه.
• طرق مختلفة لتثبيت مسبار الموجات فوق الصوتية غير الغازية ، مثل رابط السلسلة أو سكة المحاذاة أو الشريط. عدادات التدفق غير الملامسة لها خسارة ضغط صفرية.
• عدادات تدفق المياه غير الغازية مزودة بمشبك على محولات الطاقة حتى لا تسبب أي ضرر لخط أنابيب المياه ولن تؤدي إلى تسرب خط أنابيب المياه.
• حجم خط أنابيب المياه من DN32 إلى DN2000 ، حجم الطلب العادي هو 1 بوصة مقياس تدفق المياه غير الغازية ، 2 "، 3" 4 بوصة ، DN100.6 بوصة مستشعر التدفق بالموجات فوق الصوتية ، 8 بوصة ، 10 بوصة ، 12 بوصة أو مشبك DN300 على عدادات التدفق
• نطاق سرعة الماء: ± 0.01m / s ~ ± 12.0m / s