Para un/unhamedidor de fluxo ultrasónico de tempo de tránsito de abrazadera, a intensidade do sinal é un dos parámetros de diagnóstico máis útiles. Non obstante, existe un malentendido común:

Unha intensidade do sinal alta non significa necesariamente unha alta precisión de medición, e unha intensidade do sinal baixa non significa necesariamente que o medidor de fluxo estea avariado.

A intensidade do sinal indícanos principalmente a eficacia coa que o sinal ultrasónico viaxa a través da tubaxe e do líquido e o ben que o transdutor oposto o recibe.

1. Que é a intensidade do sinal?

En termos sinxelos,A intensidade do sinal indica a intensidade do sinal ultrasónico recibido polo medidor de fluxo.

Para un medidor de fluxo ultrasónico de pinza, a traxectoria acústica é aproximadamente:

Transdutor → Parede da tubaxe → Revestimento → Líquido → Revestimento → Parede da tubaxe → Transdutor

O transmisor xera un sinal ultrasónico, que viaxa a través da parede do tubo e do líquido antes de chegar ao transdutor receptor.

Se a enerxía acústica se transmite con relativamente pouca perda, o sinal recibido será máis forte. Se o sinal experimenta unha atenuación, reflexión ou dispersión significativas, o sinal recibido volverase máis débil.

2. Que factores afectan á intensidade do sinal?

Varios factores poden influír significativamente no sinal ultrasónico recibido.

2.1 Material da tubaxe

Os diferentes materiais de tubaxes teñen diferentes propiedades acústicas.

Algúns exemplos comúns son:

• aceiro ao carbono
• aceiro inoxidable
• Ferro fundido
• PVC
• HDPE
• Tubaxe revestida de cemento

A enerxía ultrasónica compórtase de xeito diferente ao pasar por diferentes materiais. Polo tanto, o mesmo medidor de caudal pode mostrar diferentes intensidades de sinal cando se instala en diferentes tipos de tubaxes.

2.2 Espesor da parede do tubo

O grosor da parede da tubaxe é particularmente importante para a medición de fluxo ultrasónico con abrazadera.

En xeral, canto máis grosa sexa a parede do tubo, maior será a cantidade de material que debe atravesar o sinal ultrasónico, o que pode aumentar a atenuación acústica.

Isto pode chegar a ser especialmente importante para:

Tubos de gran diámetro e parede grosa

Polo tanto, o tamaño da tubaxe por si só non é suficiente para a selección dun medidor de fluxo ultrasónico.

Por exemplo, en vez de proporcionar só:

Tamaño da tubaxe: DN500

É moito máis útil proporcionar:

Material do tubo + Diámetro exterior + Grosor da parede + Material do revestimento

2.3 Revestimento de tubaxes

O revestimento das tubaxes pode ter un efecto significativo na intensidade do sinal.

Os materiais de revestimento comúns inclúen:

• PTFE
• Goma
• Cemento
• Epoxi
• plástico

O sinal ultrasónico pode ter que pasar por:

Transdutor → Parede da tubaxe → Revestimento → Líquido

Se as propiedades acústicas do revestimento difiren significativamente das da tubaxe e do líquido, poden producirse perdas acústicas adicionais.

Polo tanto, saber que unha tubaxe é de "aceiro" non sempre é suficiente. Tamén se debe ter en conta o tipo e o grosor do revestimento interno.

3. Por que as burbullas de aire reducen a intensidade do sinal?

As burbullas de aire son unha das causas máis comúns de sinais ultrasónicos débiles ou inestables.

Debido a que o gas e o líquido teñen propiedades acústicas moi diferentes, as burbullas poden dispersarse e reflectir as ondas ultrasónicas.

Sen burbullas de aire significativas:

Sinal ultrasónico → Líquido → Transdutor receptor

Con burbullas de aire:

Sinal ultrasónico → Burbullas → Dispersión/Reflexión → Perda de enerxía → Sinal recibido máis débil

Como resultado, o exceso de burbullas de aire pode causar:

• Intensidade do sinal reducida
• Lecturas de fluxo inestables
• Perda de sinal intermitente
• Mala estabilidade de medición

Polo tanto, cando a intensidade do sinal diminúe repentinamente, o enxeñeiro non só debe comprobar os transdutores, senón tamén investigar se hai aire na tubaxe.

4. O acoplamento do transdutor tamén é fundamental

Para un medidor de fluxo ultrasónico de pinza, o transdutor non entra en contacto directo co líquido. O sinal ultrasónico debe atravesar a parede da tubaxe.

A ruta de acoplamento pódese simplificar como:

Transdutor → Composto de acoplamento → Parede da tubaxe

Un acoplamento deficiente pode reducir significativamente a intensidade do sinal.

As causas típicas inclúen:

• Composto de acoplamento insuficiente
• Acoplamento desigual
• Ferruxe ou corrosión na superficie da tubaxe
• Pintura ou revestimento espeso
• Superficie rugosa do tubo
• Transdutores soltos
• Transdutores que se desprazaron da súa posición orixinal

Polo tanto, unha preparación axeitada da superficie e un bo contacto mecánico entre o transdutor e o tubo son esenciais para unha transmisión ultrasónica fiable.

5. Unha alta intensidade do sinal significa alta precisión?

Non necesariamente.

Este é un dos puntos máis importantes para entender.

A intensidade do sinal indícanos principalmente:

"Pode o medidor de fluxo recibir un sinal ultrasónico suficientemente forte?"

A precisión da medición, pola súa banda, pide:

"Que tan preto está o caudal medido do caudal real?"

Son dúas cousas diferentes.

Por exemplo:

Caso A

Intensidade do sinal: Alta

Pero os transdutores están instalados nunha localización deficiente e o perfil de fluxo está significativamente distorsionado.

→ O sinal pode ser forte, pero a medición aínda pode ter un erro.

Caso B

Intensidade do sinal: Moderada

Pero os transdutores están instalados correctamente, as condicións da tubaxe son axeitadas e o sinal é estable.

→ O medidor de caudal aínda pode acadar un bo rendemento de medición.

Polo tanto:

Alta intensidade do sinal ≠ Alta precisión

6. Que tan baixo é demasiado baixo?

Non existe un valor universal de intensidade do sinal que se poida aplicar a todos os medidores de fluxo ultrasónicos.

Os diferentes fabricantes poden definir e mostrar a intensidade do sinal de xeito diferente, por exemplo:

• % de intensidade do sinal
• Intensidade do sinal en dB
• Calidade do sinal
• SNR
• Nivel de sinal recibido

Estes parámetros están relacionados, pero sonnon necesariamente directamente comparables entre diferentes fabricantes ou modelos.

Para un caudalímetro específico, débese usar como referencia o manual do fabricante e a definición interna do instrumento.

7. Intensidade do sinal fronte á relación sinal-ruído (SNR)

Para unha comprensión máis profunda, tamén é importante distinguirIntensidade do sinaldeSNR (relación sinal-ruído).

Intensidade do sinaldescribe principalmente:

A intensidade do sinal ultrasónico recibido.

SNRdescribe:

A intensidade do sinal útil en relación co ruído de fondo.

Por exemplo, o medidor de fluxo pode recibir un sinal relativamente forte, pero se o ruído eléctrico ou mecánico tamén é alto, a relación sinal-ruído (SNR) pode ser aínda deficiente.

Polo tanto, cando o instrumento proporciona parámetros como:

Intensidade do sinal + SNR + Calidade do sinal

idealmente deberían avaliarse conxuntamente.

8. Como se pode usar a intensidade do sinal para a resolución de problemas?

Un enfoque práctico para a resolución de problemas é observar tanto onivel e estabilidadedo sinal.

Sinal estable e relativamente forte

Isto xeralmente indica que:

• Os transdutores están ben acoplados
• A traxectoria acústica é aceptable
• O sinal de recepción é estable

Non obstante, a precisión da medición aínda debe avaliarse por separado.

Sinal moi débil

Comprobe o seguinte:

1. Instalación do transdutor
2. Composto de acoplamento
3. Estado da superficie da tubaxe
4. Espesor da parede do tubo
5. Revestimento de tubos
6. Burbullas de aire
7. Se o tubo está completamente cheo
8. Espazo entre transdutores
9. selección de transdutores
10. Parámetros de tubaxes e fluídos introducidos no medidor de caudal

A intensidade do sinal diminúe de súpeto

Preste especial atención a:

• Burbullas de aire que entran no tubo
• Transdutores soltos
• Acoplamento deteriorado
• Cambios nas condicións de funcionamento
• Cambios significativos na temperatura do fluído
• Vibración de tubaxes

9. A intensidade do sinal é máis ben un indicador de saúde acústica

En definitiva,A intensidade do sinal debe considerarse como un indicador de diagnóstico acústico en lugar dun indicador directo de precisión.

Axuda a responder á pregunta:

"O sinal ultrasónico viaxa a través da tubaxe e do líquido e recíbese correctamente?"

Non responde, por si só:

"É precisa a medición do fluxo?"

Unha avaliación axeitada debe ter en conta varios factores:

Intensidade do sinal + SNR/Calidade do sinal + Instalación do transdutor + Estado da tubaxe + Estado do fluído + Perfil de fluxo + Calibración

Polo tanto, nas aplicacións prácticas da enxeñaría,A intensidade do sinal é útil principalmente para a verificación da instalación, a resolución de problemas e a monitorización do estado acústico do sistema de medición, non como unha especificación independente para a precisión da medición.