Cruinneas Méadar Sreafa Ultrasonach agus Feabhsú ar Chheartú Ráta Sreafa

Má tá aon am fíor caite agat leméadar sreabhadh ultrasonaic, tá an pháirc ar eolas agat cheana féin: oibríonn neamh-ionrach, gan páirteanna gluaisteacha, ar bheagnach rud ar bith. Agus féach, tá sé sin fíor den chuid is mó. Ach an comhrá cruinneas? Sin nuair a éiríonn rudaí suimiúil-agus uaireanta frustrachais. Toisc gur féidir le méadar ultrasonaic atá cruinn i saotharlann é féin a iompar ar bhealach difriúil nuair a cheanglaíonn tú é ar fhíor-phíblíne le uillinneacha, luascáin teochta, agus cibé rud eile a chaitheann do phróiseas air.

Níl sé seo i gceist chun tú a scanradh as an teicneolaíocht. Tá méadair ultrasonaic fós ar cheann de na roghanna is fearr le haghaidh go leor iarratas. Is é an pointe a thuiscint cad a théann i bhfeidhm ar a gcruinneas agus-níos tábhachtaí fós-cad is féidir leat a dhéanamh faoi.

Feidhmíonn an t-idirthuras-méadair sreafa ultrasonaic ama trí bhíoga fuaimiúla a sheoladh idir dhá thrasduchtóir-ceann amháin in aghaidh an tsrutha, ceann le sruth. Sroicheann an chuisle atá ag taisteal leis an sreabhadh beagán níos tapúla ná an ceann atá ag troid ina choinne. An difríocht ama sin, tá muid ag caint nanoseconds anseo, faigheann thiontú i treoluas sreafa.

Simplí go leor ar pháipéar. Tosaíonn an trioblóid nuair a thuigeann tú go dtarlaíonn tomhas treoluas feadh cosán amháin (nó b’fhéidir cúpla cosán i méadair bhréige), ach is é an rud is cúram duit i ndáiríre ná anmeántreoluas trasna na trasghearrtha píobáin ar fad. Ní ghluaiseann an sreabhán ar an luas céanna i ngach áit. Tá sé níos moille in aice leis na ballaí, níos tapúla sa lár. Braitheann an gaol idir an méid a fheiceann an méadar agus an méid atá ag tarlú i ndáiríre ar rud ar a dtugtar an phróifíl treoluas-agus athraíonn an phróifíl sin le huimhir Reynolds, gairbhe an phíobáin, suaitheadh in aghaidh an tsrutha, agus timpeall dosaen fachtóirí eile.

Bígí linn faoi na príomhfhoinsí earráide.

Ultrasonic Flow Meter Accuracy

Cuir uillinn in aghaidh an tsrutha de do mhéadar agus tá sreabhadh neamhshiméadrach cruthaithe agat. Éiríonn an dáileadh treoluas sceabhach, b’fhéidir go gcuirfeá é, agus seasann do thomhas cosáin aonair anois… cad go díreach? Tá sé léirithe ag taighde earráidí suas le 15% ó shuaitheadh in aghaidh an tsrutha amháin nuair nach dtugann tú cuntas orthu. Cabhraíonn méadair ilchosáin go mór-samplálann siad treoluas ag roinnt pointí trasna trastomhas an phíobáin agus úsáideann siad meán ualaithe-ach ní draíocht iad. Is féidir le próifíl atá suaite go dona iad a thurais suas fós.

Seo rud a mheallann daoine as garda. Níl cruth do phróifíle treoluas socraithe-athraíonn sé le huimhir Reynolds. Ag sreafaí ísle (réimeas laminar, Re faoi bhun thart ar 2300), gheobhaidh tú próifíl parabolic. D’fhéadfadh an treoluas láir a bheith dhá oiread an mheáin. Ag sreafaí arda (suaite, Re os cionn 4000), leathnaíonn an phróifíl amach go mór; b'fhéidir go bhfuil treoluas an ionaid idir 1.1 agus 1.2 uair ar an meán.

Cad a chiallaíonn sé seo go praiticiúil? D’fhéadfadh go mbeadh an fachtóir ceartúcháin a bhaineann le do mhéadar ag ráta sreafa amháin mícheart ag ráta sreafa eile. Tógann an chuid is mó de na monaróirí roinnt cúitimh isteach, ach b'fhéidir nach mbeidh na boinn tuisceana taobh thiar de ag teacht le do choinníollacha iarbhír.

Baineadh úsáid as próifílí treoluas dlí chun é seo a shamhaltú le blianta fada anuas. Tá saothar Nikuradse ó na 1930idí-tá, tá an tsean-sin mar bhunús le go leor algartam ceartúcháin. Leanann an phróifíl an chothromóid u/u_max=(1 - r/R)^(1/n), áit a athraíonn n le huimhir Reynolds. Nuair a bhíonn n thart ar 7 mbliana d'aois, tá tú ag féachaint ar phróifíl shuaite cothrom. Nuair a thiteann n i dtreo 4, éiríonn rudaí níos suntasaí. Féadfaidh an fachtóir ceartúcháin do chonair lárlíne amháin luascadh ó 0.75 go 0.95 ag brath ar na coinníollacha.

Ultrasonic Flow Meter Accuracy

Déanann píopaí garbh an próifíl níos cothrom. D’fhéadfadh difríocht 0.5 go 1% idir na léamha thar am a bheith i gceist le píopaí míne nua i gcomparáid le seanphíopaí creimthe-agus is dócha nach dtabharfaidh tú faoi deara go dtí go mbeidh tú ag smaoineamh cén fáth ar ghluais do mhéadar.

Tá a chuid féin tuillte aige seo mar go mbíonn tionchar ag teocht ar thomhas ultrasonaic ar bhealaí nach bhfuil soiléir láithreach.

Ar dtús, athraíonn luas na fuaime i do shreabhán de réir na teochta. In uisce, méadaíonn an treoluas fuaime thart ar 2.4 m/s in aghaidh gach ardú céime Celsius. Glacann ríomh ama idirthurais an mhéadair treoluas fuaime áirithe; faigh mícheart é agus aistríonn do léamh sreabhadh. Áiríonn méadair nua-aimseartha braiteoirí teochta agus halgartaim cúitimh, agus is féidir leis na cinn mhaithe earráidí spreagtha teochta a laghdú ó 1.5% síos go dtí timpeall 0.2%. Ach aonaid níos saoire le cúiteamh lag? Beidh siad wander.

Ar an dara dul síos-agus an ceann seo-focal-athraíonn na trasduchtóirí iad féin a saintréithe le teocht. Aistríonn a bhfreagra leictrimheicniúla. An t-am nuair a dhéanann siad tine iarbhír i gcomparáid le nuair a éilíonn siad go bhfuil tine drifts. Mura bhfuil do thrasduchtóirí in aghaidh an tsrutha agus iartheachtach ag teacht go foirfe (agus nach ndéanann siad riamh, fiú ón mbaisc déantúsaíochta céanna), gheobhaidh tú laofacht a athraíonn de réir teochta. Tuairiscíonn roinnt páipéar go bhfuil uainiú trasduchtóirí ar ord na bpiceasoicindí in aghaidh na céime, rud a bhíonn fánach go dtí go gcuimhníonn tú go bhfuil difríochtaí scála nana-sheicidín á dtomhas agat.

Sa tríú háit, leathnaíonn an píopa féin agus conarthaí. Athruithe ar fhad cosáin. Éifeacht beag, de ghnáth, ach carnann sé le gach rud eile.

Ceart go leor, go leor fadhbanna. Cad is féidir leat a dhéanamh?

Faigh Do Shuiteáil Ceart

An freagra leadránach, ach is mó tionchar. Ritheann píopa díreach ábhar. Ba é an seanriail ordóg ná 10-20 trastomhas píopa in aghaidh an tsrutha den mhéadar, 5 le sruth. Tá sé sin réasúnta do mhéadair chosáin singil; tá dearaí ilchosáin níos maorga ach baineann siad leas fós as sreabhadh glan. Mura féidir leat rití díreacha maithe a bhaint amach, is féidir le oiriúntóirí sreafa cabhrú-cuachta feadáin, plátaí bréifnithe, gléasanna de chineál eite. Gearrann siad suas an phróifíl suaite agus tugann siad deis é a atheagrú.

Ag 2 thrastomhas píopa le sruth ó shuaitheadh, d'aimsigh staidéar amháin go bhféadfadh 15% a bheith bainte amach ag méadar ultrasonaic le neamhchinnteacht 21%. De réir 10 dtrastomhas, laghdaíonn sé sin go mór. Faoi 50 trastomhais, tá tú go bunúsach ag coinníollacha idéalach. Titeann an chuid is mó de na fíor-shuiteálacha áit éigin eatarthu, mar sin déantar an cheist phraiticiúil: cé mhéad earráid is féidir leat a fhulaingt, agus cé mhéad fad píopa is féidir leat a leithdháileadh?

Cuir Fachtóirí Ceartúcháin i bhFeidhm i gceart

Má tá uimhir Reynolds do shreabha ar eolas agat (agus ba cheart go mbeifeá in ann é a ríomh ó threoluas, trastomhas píopa, agus slaodacht chinéimiteach), is féidir leat fachtóirí ceartúcháin próifíle a chur i bhfeidhm. I gcás conair thrastomhas amháin, baineann fachtóir ceartúcháin K le conair-meán-treoluas le-rannóg-treoluas mheán. Athraíonn K ó b'fhéidir 0.75 i sreabhadh laminar go timpeall 0.94 i sreabhadh suaite lánfhorbartha.

Déanann roinnt méadar níos nuaí é seo go huathoibríoch trí úsáid a bhaint as algartaim ionsuite. Tugann daoine eile rochtain duit chun an fachtóir a choigeartú de láimh. Glacann daoine eile fós luach seasta atá "gar go leor" dá raon oibriúcháin ionchais. Bíodh a fhios agat cén cineál atá agat.

Maidir le sreafaí suaite ina bhfuil an phróifíl neamhshiméadrach, forbraíodh iolraitheoirí a cheartaíonn laofacht. Braitheann siad ar an gcineál suaite (uillinn singil, uillinn dhúbailte amach-eitleáin, comhla, etc.) agus an fad uaidh. Níl siad seo foirfe-tá siad bunaithe ar mheánshonraí turgnamhacha-ach ní dhéantar neamhaird den fhadhb a chur i bhfeidhm.

Cumraíochtaí Il-Conair

Ag dul ó chosán ultrasonaic amháin go dtí ceithre nó cúig feabhsaítear cruinneas go mór faoi choinníollacha fíor. Tá na cosáin suite ag faid shonracha ó lár an phíobáin, arna n-ualú de réir scéimeanna comhtháthaithe (ceadúr Gaussach agus modhanna comhchosúla) a gharmheastar fíor-mheánú trasghearrthach.

Mhol British Gas céimseata 4-chosán ar ais sa lá a glacadh go forleathan in iarratais ar aistriú coimeádta. Baintear amach cruinneas laistigh de 0.2% den sreabhadh iarbhír beag beann ar threoshuíomh na próifíle-ar a laghad nuair a leanann an phróifíl patrúin ionchais. Déan comparáid idir é sin agus méadair aonchosáin a d'fhéadfadh 1.4% a luascadh díreach ó rothlú an eitleáin tomhais i gcoibhneas le suaitheadh. Difríocht mhór maidir le méadrú fioscach.

Soláthraíonn méadair ilchosáin diagnóisic ionsuite freisin. Is féidir leat treoluasanna ó chosáin éagsúla a chur i gcomparáid. Mura bhfuil na treoluasanna cosáin ag teacht leis na cóimheasa ionchais, tá rud éigin cearr leis an bpróifíl sreafa, agus tá a fhios agat imscrúdú a dhéanamh.

Cúiteamh Teochta Déanta Ceart

Ná bí ag brath ar bhraiteoir teochta amháin i bhfad ón bpointe tomhais. Tomhais an teocht ag na trasduchtóirí nó in aice leo. Úsáid an teocht tomhaiste chun luas na fuaime a ríomh mura ndéanann do mhéadar é go huathoibríoch. I gcás leachtanna a bhfuil airíonna aitheanta acu, tá táblaí ann; le haghaidh sreabhán saincheaptha, b'fhéidir go mbeadh sonraí tréithrithe ag teastáil uait.

Maidir le feidhmchláir ardchruinneas, bíonn baint níos mó ag cúiteamh le trasduchtóirí. Is éard atá i gceist leis an gcur chuige seo ná tréimhse ascalaithe na gcomharthaí faighte a thomhas agus an tréimhse agus an teocht a úsáid mar ionchuir chuig algartam cúitimh líneach dhá phointe. Fuaimeann sé casta mar go bhfuil, ach tá monaróirí IC tosaithe ag cur é seo isteach in am tiomnaithe-go-sliseanna tiontairí digiteacha.

Clamp-Ar Shaincheisteanna Sonracha

Cuireann clamp-ar mhéadair sraith eile castachta leis: balla an phíobáin. Téann fuaim tríd an mballa, refracts ag comhéadain, agus picks suas moilleanna. Tá sé ríthábhachtach tiús balla cruinn a thomhas-úsáid tiúsmhéadar ar leith, ingearach leis an dromchla, le glóthach cúplála. Caitheann taiscí creimthe nó scála tiús balla agus trastomhas inmheánach araon. Fuair staidéar in 2016 a rinne tástáil ar naoi gclampán iniompartha-ar mhéadair earráidí meánacha ó -12.8% go +1.2%, agus an sreabhadh is lú á meas. Léann ocht de naoi méadar íseal.

Seans gurb é an difríocht ama idirthurais atá tú ag iarraidh a thomhas ná na deich nana-soicindí. Teastaíonn halgartaim mhaithe chun é sin a bhaint as comharthaí nois.

Is é an modh traidisiúnta braite trasnaithe náid: faigh an áit a dtrasnaíonn an tonnchruth faighte aimplitiúid nialasach, bain úsáid as an am sin. Simplí agus tapa, ach íogair d'éagsúlachtaí torainn agus aimplitiúid.

Cuireann tras-chomhghaol díolúine torainn níos fearr ar fáil. Déanann sé comparáid idir na tonnta iomlán in aghaidh an tsrutha agus anuas, ag aimsiú an t-athrú ama a uasmhéadaíonn a gcomhghaol. Tá an mata níos troime, ach láimhseálann FPGAanna é go héasca anois. Baineann roinnt feidhmithe amach taifeach fo{-na soicinde.

Le déanaí, léirigh cur chuige domhainfhoghlama gealltanas maidir le meastachán ar ráta sreafa faoi choinníollacha casta. Traenáil líonra néarúil ar réimsí sreafa insamhlaithe CFD agus a sínithe ultrasonaic comhfhreagracha; lig dó na patrúin a d'fhéadfadh daoine a chailleann a fhoghlaim. Fós turgnamhach i dtáirgí tráchtála, ach tá na páipéir acadúla spreagúil.

Ultrasonic Flow Meter Accuracy

Úsáideann calabrú monarchan coinníollacha idéalach: píopaí díreacha fada, sreabhadh cobhsaí, sreabhán aitheanta, teocht rialaithe. Níl aon cheann díobh seo ag do shuiteáil. Ní dhéanann sé sin an calabrú neamhúsáideach, ach ciallaíonn sé gurb ionann an cruinneas atá luaite (go minic ±0.5% go ±1% den léamh) is fearr-gcásfheidhmíocht.

Cuidíonn calabrú in situ nó fíorú in aghaidh méadar tagartha chun fíorfheidhmíocht dhomhanda a bhunú. Déanann méadair Coriolis tagairtí den scoth más féidir leat ceann a shuiteáil; tá siad díolmhaithe d'fhormhór na n-éifeachtaí próifíle a chuireann trioblóid ar ultrasonaic. Úsáideann roinnt oibríochtaí máistir-mhéadar ultrasonaic le cruinneas i bhfad níos airde (níos mó cosáin, próiseáil níos fearr) chun aonaid workhorse a sheiceáil.

Is fiú an iarracht é calabrú ag rátaí sreafa iolracha thar do raon oibriúcháin ionchais. Seans go bhfuil an méadar feicthe-ar aghaidh ag toilleadh 50% ach go mbeidh sé ag imeacht ag 10% nó 90%. Faigh pointí sonraí, cuir cuar ceartúcháin más gá.

Caint macánta: uaireanta bíonn níos mó ciall le teicneolaíocht mhéadair eile. Má theastaíonn cruinneas 0.1% uait agus má tá tú in ann an costas a íoc, bíonn an bua ag méadar Coriolis. Tomhaiseann siad mais-sreabhadh go díreach, déanann siad neamhaird ar phróifílí treoluas, agus ní chuireann teocht isteach orthu den chuid is mó. Is é an míbhuntáiste ná praghas, méid agus titim brú-ach maidir le táirgí ardluacha a aistriú, íocann siad astu féin.

I gcás leachtanna seoltacha a bhfuil sreabhadh an-suaite acu, d'fhéadfadh go n-éireodh níos fearr le sreabhmhéadair maighnéadacha ná ultrasonaic. Tá siad neamhíogair maidir le cruth próifíle chomh fada agus a bhíonn an phróifíl ais-shiméadrach (ar féidir le huillinneacha agus comhlaí cur isteach orthu, ach nach bhfuil chomh mór sin le ultrasonaic).

Ach do phíobáin mhóra, feidhmchláir gháis, suiteálacha iarfheistithe nach féidir leat an píobán a ghearradh, nó cásanna nach bhfuil sé inghlactha-go minic is é ultrasonaic an t-aon rogha phraiticiúil amháin. Bíodh a gcuid teorainneacha ar eolas agat agus oibrigh timpeall orthu.

Braitheann cruinneas méadar sreafa ultrasonaic sa saol fíor ar an mbearna idir coinníollacha saotharlainne agus do shuiteáil iarbhír a thuiscint. Éifeachtaí próifíle treoluas, éagsúlachtaí teochta, tréithe trasdaitheora, coinníollacha píopaí-cabhraíonn siad go léir. D’fhéadfadh an cruinneas luaite de ±1% éirí ±3% nó níos measa má dhéanann tú neamhaird de na fachtóirí seo.

An dea-scéal: tá réitigh ar eolas ag an gcuid is mó de na saincheisteanna seo nó, ar a laghad, réitigh aitheanta. Is féidir le cleachtais suiteála cuí, fachtóirí ceartúcháin cuí, cúiteamh maith teochta, dearaí ilchosáin nuair a cheadaíonn an buiséad, agus calabrú réadúil faoi choinníollacha iarbhír-fheidhmíocht dhomhanda réadúil a thabhairt níos gaire do theorainneacha teoiriciúla.

Ná muinín an bhileog sonraí go dall. A thuiscint cad a théann i bhfeidhm ar do mhéadar, tomhais cad is féidir leat, ceartaigh dá bhfuil ar eolas agat, agus coinnigh corrlaigh éiginnteachta cuí maidir leis na rudaí nach bhfuil ar eolas fós. Ní pessimism é sin-is méadreolaíocht é.

Agus má iarrann duine an bhfuil do mhéadar ultrasonaic cruinn, is é an freagra macánta: braitheann sé. Ach anois tá a fhios agat cad é.