Wykładzina rurowa jest ważnym czynnikiem, który należy wziąć pod uwagę podczas instalacjiprzepływomierz ultradźwiękowy zaciskowyChociaż przetworniki zamontowane są na zewnątrz rury, sygnał ultradźwiękowy musi przejść przez ściankę rury, a w wielu przypadkach także przez jej wewnętrzną wyściółkę, zanim dotrze do cieczy.

Dlatego też rodzaj i grubość wykładziny rury mogą mieć istotny wpływ nasiła sygnału, transmisja akustyczna, odstępy między przetwornikami i stabilność pomiaru.

1. W jaki sposób sygnał ultradźwiękowy przemieszcza się przez rurę wyłożoną wykładziną?

W przypadku typowego przepływomierza ultradźwiękowego z zaciskiem sygnał ultradźwiękowy podąża ścieżką podobną do poniższej:

Przetwornik → Ściana rury → Wyściółka rury → Ciecz → Wyściółka rury → Ściana rury → Przetwornik

W przeciwieństwie do przepływomierzy zanurzeniowych przetworniki nie mają bezpośredniego kontaktu z cieczą.

Sygnał ultradźwiękowy musi przejść przez kilka różnych materiałów, zanim dotrze do cieczy. Każdy materiał ma inne właściwości akustyczne, dlatego sygnał może ulec odbiciu, załamaniu i osłabieniu na stykach między materiałami.

Dlatego podczas instalacji przepływomierza ultradźwiękowego należy wziąć pod uwagę wykładzinę rurociągu.

2. Dlaczego materiał podszewki ma znaczenie?

Różne materiały podszewkowe mają różneimpedancja akustyczna i prędkość dźwięku.

Do powszechnie stosowanych materiałów wykładzinowych rur należą:

• PTFE
• Guma
• Twarda guma
• Zaprawa cementowa
• Epoksyd
• Plastikowy
• Inne powłoki ochronne

Gdy fala ultradźwiękowa przemieszcza się z jednego materiału do drugiego, część jej energii może zostać odbita na granicy faz.

Na przykład:

Ściana rury → Wykładzina → Ciecz

Na każdym styku różnica we właściwościach akustycznych może mieć wpływ na ilość energii ultradźwiękowej, jaka przedostanie się do kolejnego materiału.

Jeśli niedopasowanie akustyczne jest znaczne, więcej energii może ulec odbiciu i mniej energii może dotrzeć do przetwornika odbiorczego.

Może to skutkować:

Niższa siła sygnału i trudniejszy pomiar akustyczny.

3. Dlaczego grubość wyściółki ma znaczenie?

Grubość wyściółki ma również znaczenie.

Cienka wyściółka może mieć stosunkowo ograniczony wpływ, natomiast gruba wyściółka może znacznie wydłużyć drogę akustyczną przez materiał wyściółki.

Gdy sygnał ultradźwiękowy przechodzi przez wykładzinę, część jego energii może zostać stłumiona.

Dlatego na warunki pomiaru wpływają:

Materiał wyściółki + Grubość wyściółki + Właściwości akustyczne

Z tego powodu dwie rury o tej samej średnicy nominalnej i wykonane z tego samego materiału zewnętrznego mogą zachowywać się inaczej, jeśli ich wewnętrzne wykładziny są różne.

Na przykład:

Rura ze stali węglowej bez wykładziny

I

Rura ze stali węglowej z grubą wyściółką gumową

mogą znacząco różnić się charakterystyką transmisji ultradźwiękowej.

4. Dlaczego wykładziny gumowe i plastikowe mogą być trudne w użyciu?

Niektóre miękkie materiały wyściółkowe lub materiały o niskiej prędkości akustycznej mogą utrudniać pomiary ultradźwiękowe za pomocą cęgów.

Przykładami są między innymi:

• Wyściółki gumowe
• Wykładziny PTFE
• Wykładziny plastikowe

Fala ultradźwiękowa może ulec większemu osłabieniu lub odbiciu podczas przechodzenia przez te materiały.

Może to prowadzić do:

• Zmniejszona siła sygnału
• Zwiększone trudności w wykrywaniu sygnału
• Węższy zakres odpowiedniego odstępu między przetwornikami
• Większa wrażliwość na warunki instalacji

Nie oznacza to jednak, że rur wyłożonych nie można mierzyć.

Zamiast tego przepływomierz musi zostać odpowiednio dobrany i skonfigurowany zgodnie z rzeczywistymi warunkami rurociągu i wykładziny.

5. Jak wykładzina rury wpływa na odstępy między przetwornikami?

W przypadku przepływomierzy ultradźwiękowych z zaciskiem, odstęp między przetwornikami jest zazwyczaj obliczany na podstawie kilku parametrów, w tym:

• Średnica rury
• Grubość ścianki rury
• Materiał rury
• Materiał podszewki
• Grubość wyściółki
• Typ cieczy
• Temperatura cieczy
• Prędkość ultradźwiękowa przez różne materiały

Dlatego też, jeśli wprowadzone do przepływomierza informacje o okładzinie są nieprawidłowe, obliczony odstęp między przetwornikami również może być nieprawidłowy.

Na przykład, jeśli faktyczna rura ma 5-milimetrową wykładzinę gumową, a urządzenie jest skonfigurowane jako niewkładana rura stalowa, obliczona ścieżka akustyczna może nie odpowiadać dokładnie rzeczywistej strukturze rury.

Może to utrudnić pozyskiwanie sygnału i wpłynąć na jakość pomiaru.

6. Czy przepływomierz może mieć silny sygnał w rurze wyłożonej wykładziną?

Tak.

Wyłożenie rury nie oznacza automatycznie, że sygnał ultradźwiękowy będzie słaby.

Rzeczywista siła sygnału zależy od łącznego efektu:

Materiał rury + Grubość ścianki + Wykładzina + Ciecz + Przetwornik + Instalacja

Dobrze zaprojektowana instalacja na rurze wyłożonej wykładziną może nadal zapewniać stabilny i silny sygnał ultradźwiękowy.

Obecność wyściółki nie powinna być zatem traktowana jako automatyczna wskazówka, że ​​pomiar ultradźwiękowy przy użyciu cęgów pomiarowych jest nieodpowiedni.

7. W jaki sposób pęcherzyki powietrza mogą pogorszyć problem?

Rury wykładane wykładziną mogą również stwarzać inny potencjalny problem: gromadzenie się powietrza.

Jeżeli rura nie jest całkowicie wypełniona cieczą lub jeżeli w cieczy znajdują się pęcherzyki powietrza, sygnał ultradźwiękowy może ulec znacznemu osłabieniu lub rozproszeniu.

Stan połączony:

Gruba wyściółka + Pęcherzyki powietrza + Słabe sprzężenie

może szczególnie utrudnić transmisję sygnału ultradźwiękowego.

Dlatego miejsce instalacji powinno być idealnie wybrane nacałkowicie wypełniony odcinek rury, z dala od miejsc, w których może gromadzić się powietrze.

8. Jak inżynierowie powinni oceniać rury z wykładziną?

Przed zainstalowaniem przepływomierza ultradźwiękowego z zaciskiem zaleca się zebranie następujących informacji:

1. Średnica zewnętrzna rury
2. Grubość ścianki rury
3. Materiał rury
4. Materiał podszewki
5. Grubość wyściółki
6. Typ cieczy
7. Temperatura cieczy
8. Oczekiwana prędkość przepływu
9. Stan rur
10. Dostępna długość rury prostej

Informacje te pozwalają przepływomierzowi określić bardziej odpowiednią konfigurację akustyczną i odstęp między przetwornikami.

W przypadku trudnych zastosowań przydatne może okazać się również przeprowadzenie rzeczywistych testów na miejscu przed ostateczną instalacją.

9. Jakie są typowe objawy problemów z wyściółką?

Problem akustyczny związany z wykładziną może objawiać się w następujący sposób:

• Niska siła sygnału
• Niestabilna siła sygnału
• Trudności z uzyskaniem sygnału ultradźwiękowego
• Nieprawidłowe lub niestabilne odczyty przepływu
• Częsta utrata sygnału
• Duża wrażliwość na położenie przetwornika

Jednakże objawy te nie muszą oznaczać, że jedyną przyczyną jest sama wyściółka.

Podobne objawy mogą być również skutkiem:

• Słabe sprzężenie przetwornika
• Nieprawidłowy odstęp między przetwornikami
• Nadmierna grubość ścianki rury
• Pęcherzyki powietrza
• Nieprawidłowe parametry rury
• Korozja powierzchni rury
• Wibracje rur

Dlatego rozwiązywanie problemów powinno uwzględniać całą ścieżkę akustyczną, a nie koncentrować się wyłącznie na wykładzinie.

Wykładzina rurociągu ma wpływ na pomiar przepływu ultradźwiękowego za pomocą zacisku, ponieważ sygnał ultradźwiękowy musi przejść przezścianka rury i wykładzina przed wejściem do cieczy.

Materiał i grubość wykładziny mogą mieć wpływ na transmisję akustyczną, tłumienie sygnału, odbicie i wymaganą odległość między przetwornikami.

Kluczowe czynniki można podsumować następująco:

Materiał rury + Grubość ścianki + Materiał wykładziny + Grubość wykładziny + Właściwości cieczy → Transmisja akustyczna → Jakość sygnału → Stabilność pomiaru

Dlatego też przy wyborze i montażu zaciskowego przepływomierza ultradźwiękowego należy zawsze brać pod uwagę wykładzinę rurociągu jako istotną część ścieżki pomiaru akustycznego.

Rura wyłożona wykładziną niekoniecznie uniemożliwia pomiary ultradźwiękowe, alemateriał i grubość wykładziny muszą być prawidłowo uwzględnione podczas wyboru przepływomierza, konfiguracji parametrów i instalacji przetwornika.