Unha instalación axeitada é esencial para obter medicións estables e precisas cun medidor de caudal ultrasónico. Un dos requisitos de instalación máis importantes é olonxitude de tubo rectoantes e despois do punto de medición.

Como guía xeral de instalación, un medidor de caudal ultrasónico debería ter:

• Polo menos 10D de tubaxe recta augas arriba
• Polo menos 5D de tubaxe recta augas abaixo

ondeD é o diámetro interior do tubo.

Por exemplo, se o diámetro interior do tubo é de 200 mm, a lonxitude recomendada para tubo recto sería de aproximadamente2.000 mm augas arriba e 1.000 mm augas abaixo.

Pero por que un medidor de caudal ultrasónico necesita unha sección de tubo tan recta?

1. Que ocorre co fluxo despois da instalación dunha tubaxe?

En condicións ideais, o líquido que flúe a través dun tubo recto suficientemente longo desenvolve un perfil de velocidade relativamente estable.

Non obstante, as condicións de fluxo poden cambiar significativamente despois de pasar por compoñentes como:

• Cóbados
• Válvulas
• Camisetas
• Redutores
• Expansores
• Bombas

Estes compoñentes poden crear:

• Turbulencia
• Fluxo revolto
• Fluxo secundario
• Distribución asimétrica da velocidade
• Cambios locais na velocidade do fluxo

Se o medidor de fluxo ultrasónico se instala demasiado preto destas perturbacións, o perfil de velocidade pode non ter distancia suficiente para estabilizarse.

Isto pode afectar á precisión e á estabilidade da medición do fluxo.

2. Por que é máis importante a tubaxe recta augas arriba?

O/Asección recta de tubaxe augas arribaé particularmente importante porque as perturbacións xeradas antes do punto de medición afectan directamente o perfil de velocidade que entra na sección de medición.

Por exemplo:

Cóbado → Turbulencia → Fluxo en espiral → Perfil de velocidade desigual → Medidor de caudal ultrasónico

Se o medidor de fluxo se instala inmediatamente despois do cóbado, os transdutores poden estar a medir un perfil de fluxo moi distorsionado.

Proporcionando aproximadamente10D de tubaxe recta augas arribadálle ao fluxo máis distancia para desenvolverse nunha condición máis estable antes de alcanzar o punto de medición.

3. Por que se require a 5D augas abaixo?

A sección recta da tubaxe augas abaixo tamén é importante, aínda que a súa influencia é xeralmente menos significativa que a sección augas arriba.

Un recomendadoTubaxe recta augas abaixo 5Daxuda a garantir que a sección de medición non se vexa afectada inmediatamente por perturbacións do fluxo augas abaixo.

Tamén proporciona espazo suficiente para que o fluxo continúe desenvolvéndose despois de pasar polo punto de medición.

Polo tanto, unha disposición típica da instalación pódese representar como:

Augas arriba: ≥10D → Medidor de caudal ultrasónico → ≥5D: Augas abaixo

4. Como afecta un perfil de fluxo distorsionado á precisión da medición?

Un medidor de fluxo ultrasónico precisa determinar en última instancia a velocidade media do fluxo do líquido a través da tubaxe.

Non obstante, a velocidade non é a mesma en todos os puntos do tubo.

En condicións estables, a distribución de velocidades é relativamente predicible.

Despois dun cóbado ou dunha válvula, o perfil de velocidade pode volverse asimétrico:

Fluxo estable

→ Distribución de velocidade relativamente uniforme

Fluxo perturbado

→ Distribución desigual da velocidade + turbulencia + remolino

Se a sección de medición está situada demasiado preto da perturbación, a medición ultrasónica pode deixar de representar con precisión a velocidade media do fluxo.

Isto pode resultar en:

• Desviación da medición
• Lecturas inestables
• Mala repetibilidade
• Maior incerteza de medición

5. Por que son os cóbados unha preocupación común?

Un só cóbado pode cambiar a dirección do líquido e crear un perfil de velocidade non uniforme.

A situación pode complicarse máis cando hai:

• Dous cóbados xuntos
• Cóbados dobres en diferentes planos
• Un cóbado seguido dunha válvula
• Un cóbado seguido dun redutor
• Un cóbado preto dunha bomba

Estas configuracións poden producir turbulencias e remuíños máis fortes.

Polo tanto, sempre que sexa posible, o medidor de caudal ultrasónico debe instalarse nunha sección de tubaxe con lonxitude recta suficiente.

6. As bombas e as válvulas de control requiren atención especial

As bombas e as válvulas de control parcialmente abertas poden producir perturbacións de fluxo particularmente fortes.

Por exemplo:

Bomba → Medidor de caudal

pode expoñer a sección de medición a:

• Forte turbulencia
• Fluxo revolto
• Distribución de velocidade non uniforme
• Flutuacións de presión

Do mesmo xeito:

Válvula parcialmente aberta → Medidor de fluxo

pode crear un patrón de fluxo moi alterado augas abaixo da válvula.

Nestas situacións, manter unha lonxitude axeitada de tubaxe recta augas arriba faise especialmente importante.

7. Que ocorre se non hai suficiente tubo recto?

En instalacións industriais reais, non sempre é posible acadar o axuste ideal de 10D augas arriba e 5D augas abaixo.

Se a tubaxe recta dispoñible é demasiado curta, o medidor de caudal pode experimentar:

• Aumento do erro de medición
• Lecturas inestables
• Mala repetibilidade
• Maior sensibilidade ás condicións de instalación

É importante destacar que un sinal ultrasónico fortenonsignifica necesariamente que a medición do fluxo é precisa.

O medidor de fluxo pode recibir un sinal ultrasónico forte mentres que o perfil de velocidade real aínda está moi distorsionado.

Polo tanto:

Unha boa intensidade do sinal e unha boa precisión na medición do fluxo están relacionadas, pero non son o mesmo.

8. Como se debe escoller a posición de instalación?

Ao elixir unha localización para a instalación, intente proporcionar:

Augas arriba

Polo menos 10D de tubo recto

Augas abaixo

Polo menos 5D de tubo recto

Ademais, evite instalar o medidor de fluxo:

• Inmediatamente augas abaixo dunha bomba
• Inmediatamente augas abaixo dunha válvula de control
• Inmediatamente despois dunha instalación complexa de tubaxes
• En lugares con fortes vibracións nas tubaxes
• En lugares onde se pode acumular aire
• En seccións de tubo parcialmente cheas

O tubo tamén debe permanecercompletamente cheo de líquidodurante o funcionamento normal.

9. Que significa «D»?

No10D/5Dguía de instalación,D refírese ao diámetro interior do tubo.

Por exemplo:

Polo tanto, ao seleccionar unha localización de instalación, débese ter en conta a lonxitude de tubo recto dispoñible antes de instalar o medidor de caudal ultrasónico.

10. Por que é importante a lonxitude recta da tubaxe para os medidores de caudal ultrasónicos de abrazadera?

Unha das principais vantaxes dun medidor de fluxo ultrasónico de abrazadera é que os transdutores pódense instalar externamente sen cortar nin modificar a tubaxe.

Isto facilita relativamente a selección doutra localización de medición axeitada se a localización orixinal non ten suficientes tubaxes rectas.

Por exemplo, en lugar de instalar os transdutores inmediatamente despois dun cóbado, o enxeñeiro pode movelos máis augas abaixo para obter unha sección de tubaxe recta máis longa.

Esta é unha das vantaxes prácticas da medición de fluxo ultrasónica con pinza para tubaxes industriais existentes.

O propósito dos tramos de tubaxe recta é proporcionarlle ao medidor de caudal ultrasónico unhaperfil de fluxo estable e representativono punto de medición.

Os cóbados, as válvulas, as bombas, as conexións en T, os redutores e outros accesorios poden perturbar o fluxo e crear turbulencias, remuíños e distribucións de velocidade desiguais. Se o medidor de fluxo ultrasónico se instala demasiado preto destas perturbacións, a precisión e a estabilidade da medición poden verse afectadas.

Como pauta xeral de instalación:

Tubaxe recta augas arriba ≥ 10D
Tubaxe recta augas abaixo ≥ 5D

ondeD é o diámetro interior do tubo.

Seguir os requisitos recomendados para tubaxes rectas, xunto cunha instalación axeitada do transdutor e unha tubaxe completamente chea, pode mellorar significativamente a fiabilidade e a repetibilidade da medición de fluxo por ultrasóns.