A jaoksKlambriga transiidiaja ultraheli voolumõõtur, signaali tugevus on üks kasulikumaid diagnostilisi parameetreid. Siiski on levinud eksiarvamus:

Kõrge signaalitugevus ei tähenda tingimata suurt mõõtmistäpsust ja madal signaalitugevus ei tähenda tingimata, et voolumõõtur on vigane.

Signaali tugevus näitab peamiselt seda, kui tõhusalt ultraheli signaal läbi toru ja vedeliku liigub ning kui hästi vastassuunaline muundur selle vastu võtab.

1. Mis on signaali tugevus?

Lihtsamalt öeldes,Signaali tugevus näitab voolumõõturi poolt vastuvõetud ultrahelisignaali tugevust.

Klambriga ultraheli voolumõõturi akustiline tee on ligikaudu:

Muundur → Torusein → Vooder → Vedelik → Vooder → Torusein → Muundur

Saatja genereerib ultrahelisignaali, mis liigub läbi toru seina ja vedeliku enne vastuvõtva muundurini jõudmist.

Kui akustilist energiat edastatakse suhteliselt väikeste kadudega, on vastuvõetav signaal tugevam. Kui signaal sumbub, peegeldub või hajub märkimisväärselt, muutub vastuvõetav signaal nõrgemaks.

2. Millised tegurid mõjutavad signaali tugevust?

Vastuvõetud ultrahelisignaali võivad oluliselt mõjutada mitmed tegurid.

2.1 Toru materjal

Erinevatel torumaterjalidel on erinevad akustilised omadused.

Levinud näited hõlmavad järgmist:

• Süsinikteras
• Roostevaba teras
• Malm
• PVC
• HDPE
• Tsemendiga vooderdatud toru

Ultraheli energia käitub erinevate materjalide läbimisel erinevalt. Seetõttu võib sama voolumõõtur erinevat tüüpi torudele paigaldamisel näidata erinevat signaali tugevust.

2.2 Toru seina paksus

Toru seina paksus on eriti oluline klambriga ultraheli voolu mõõtmisel.

Üldiselt, mida paksem on toru sein, seda suuremast materjalihulgast peab ultraheli signaal läbima, mis võib suurendada akustilist sumbumist.

See võib muutuda eriti oluliseks järgmistel juhtudel:

Suure läbimõõduga, paksuseinalised torud

Seetõttu ei piisa ultraheli voolumõõturi valimiseks ainult toru suurusest.

Näiteks ainult järgmise esitamise asemel:

Toru suurus: DN500

palju kasulikum on pakkuda:

Toru materjal + välisläbimõõt + seina paksus + voodermaterjal

2.3 Toru vooder

Toru vooder võib signaali tugevusele olulist mõju avaldada.

Levinud voodrimaterjalide hulka kuuluvad:

• PTFE
• Kumm
• Tsement
• Epoksü
• Plastik

Ultraheli signaal võib vajada läbimist järgmistest kohtadest:

Muundur → Toru sein → Vooder → Vedelik

Kui voodri akustilised omadused erinevad oluliselt toru ja vedeliku omadest, võivad tekkida täiendavad akustilised kaod.

Seega ei piisa alati teadmisest, et toru on terasest. Arvesse tuleks võtta ka sisemise voodri tüüpi ja paksust.

3. Miks õhumullid vähendavad signaali tugevust?

Õhumullid on üks levinumaid nõrkade või ebastabiilsete ultrahelisignaalide põhjuseid.

Kuna gaasil ja vedelikul on väga erinevad akustilised omadused, võivad mullid ultrahelilaineid hajutada ja peegeldada.

Ilma oluliste õhumullideta:

Ultraheli signaal → Vedelik → Vastuvõtuandur

Õhumullidega:

Ultraheli signaal → Mullid → Hajumine/peegeldus → Energiakadu → Nõrgem vastuvõetav signaal

Selle tulemusena võivad liigsed õhumullid põhjustada:

• Vähenenud signaali tugevus
• Ebastabiilsed voolunäidud
• Vahelduv signaali kadu
• Halb mõõtmisstabiilsus

Seega, kui signaali tugevus järsult väheneb, peaks insener mitte ainult muundureid kontrollima, vaid ka uurima, kas torus on õhku.

4. Muunduri sidestus on samuti kriitiline

Klambriga ultraheli voolumõõturi puhul ei puutu muundur otse kokku vedelikuga. Ultraheli signaal peab läbima toru seina.

Ühendusrada saab lihtsustada järgmiselt:

Muundur → Ühendusmass → Torusein

Halb sidestus võib signaali tugevust märkimisväärselt vähendada.

Tüüpilised põhjused on järgmised:

• Ebapiisav sideaine
• Ebaühtlane sidumine
• Rooste või korrosioon toru pinnal
• Paks värv või kate
• Kare toru pind
• Lahtised andurid
• Muundurid, mis on oma algsest asendist nihkunud

Seetõttu on usaldusväärse ultraheliülekande jaoks hädavajalik nõuetekohane pinna ettevalmistus ja hea mehaaniline kontakt muunduri ja toru vahel.

5. Kas suur signaali tugevus tähendab suurt täpsust?

Mitte tingimata.

See on üks olulisemaid punkte, mida mõista.

Signaali tugevus ütleb meile peamiselt järgmist:

„Kas voolumõõtur suudab vastu võtta piisavalt tugevat ultrahelisignaali?“

Mõõtmise täpsus seevastu küsib:

"Kui lähedal on mõõdetud voolukiirus tegelikule voolukiirusele?"

Need on kaks erinevat asja.

Näiteks:

Juhtum A

Signaali tugevus: kõrge

Kuid muundurid on paigaldatud valele kohale ja vooluprofiil on oluliselt moonutatud.

→ Signaal võib olla tugev, kuid mõõtmisel võib ikkagi esineda viga.

Juhtum B

Signaali tugevus: Mõõdukas

Kuid muundurid on õigesti paigaldatud, torustiku tingimused on sobivad ja signaal on stabiilne.

→ Voolumõõtur võib siiski saavutada hea mõõtmistulemuse.

Seetõttu:

Suur signaalitugevus ≠ Suur täpsus

6. Kui madal on liiga madal?

Puudub universaalne signaali tugevuse väärtus, mida saaks rakendada igale ultraheli voolumõõturile.

Erinevad tootjad võivad signaali tugevust erinevalt määratleda ja kuvada, näiteks:

• Signaali tugevuse %
• Signaali tugevus dB-des
• Signaali kvaliteet
• Signaali-müra
• Vastuvõetud signaali tase

Need parameetrid on omavahel seotud, kuid siiskiei ole tingimata otseselt võrreldav erinevate tootjate või mudelite vahel.

Konkreetse voolumõõturi puhul tuleks viitena kasutada tootja käsiraamatut ja mõõteriista sisemist määratlust.

7. Signaali tugevus vs. signaali-müra suhe

Täiustatud arusaamise huvides on oluline eristada kaSignaali tugevusalatesSNR (signaali ja müra suhe).

Signaali tugevuskirjeldab peamiselt:

Kui tugev on vastuvõetud ultraheli signaal.

Signaali-mürakirjeldab:

Kui tugev on kasulik signaal taustamüra suhtes.

Näiteks võib voolumõõtur küll vastu võtta suhteliselt tugeva signaali, aga kui ka elektriline või mehaaniline müra on tugev, võib signaali-müra suhe (SNR) ikkagi halb olla.

Seega, kui instrument annab selliseid parameetreid nagu:

Signaali tugevus + SNR + Signaali kvaliteet

Ideaalis tuleks neid koos hinnata.

8. Kuidas saab signaali tugevust tõrkeotsinguks kasutada?

Praktiline tõrkeotsingu lähenemisviis on jälgida mõlemattase ja stabiilsussignaalist.

Stabiilne ja suhteliselt tugev signaal

See näitab üldiselt, et:

• Muundurid on hästi ühendatud
• Akustiline rada on vastuvõetav
• Vastuvõetav signaal on stabiilne

Mõõtmise täpsust tuleb siiski eraldi hinnata.

Väga nõrk signaal

Kontrollige järgmist:

1. Muunduri paigaldamine
2. Sidustusühend
3. Toru pinna seisukord
4. Toru seina paksus
5. Toru vooder
6. Õhumullid
7. Kas toru on täiesti täis
8. Anduri vahekaugus
9. Muunduri valik
10. Voolumõõturisse sisestatud toru ja vedeliku parameetrid

Signaali tugevus langeb järsult

Pöörake erilist tähelepanu järgmisele:

• Torusse sisenevad õhumullid
• Lahtised andurid
• Halvenenud haakeseadis
• Töötingimuste muutused
• Olulised muutused vedeliku temperatuuril
• Toru vibratsioon

9. Signaali tugevus on pigem akustilise tervise näitaja

LõppkokkuvõttesSignaali tugevust tuleks käsitleda pigem akustilise diagnostilise indikaatorina kui otsese täpsuse indikaatorina.

See aitab vastata küsimusele:

„Kas ultraheli signaal liigub läbi toru ja vedeliku ning kas see võetakse korralikult vastu?“

See iseenesest ei vasta küsimusele:

"Kas voolumõõtmine on täpne?"

Nõuetekohase hindamise läbiviimisel tuleks arvestada mitmete teguritega:

Signaali tugevus + SNR/signaali kvaliteet + anduri paigaldus + toru seisukord + vedeliku seisukord + vooluprofiil + kalibreerimine

Seega praktilistes insenerirakendustesSignaali tugevus on peamiselt kasulik paigalduse kontrollimiseks, tõrkeotsinguks ja mõõtesüsteemi akustilise seisundi jälgimiseks – mitte mõõtmise täpsuse eraldiseisva spetsifikatsioonina.