Toru vooderdamine on oluline tegur, mida paigaldamisel arvestadaUltraheli voolumõõtur klambrigaKuigi muundurid on paigaldatud toru välisküljele, peab ultraheli signaal enne vedelikuni jõudmist läbima toru seina ja paljudel juhtudel ka sisemise voodri.

Seetõttu võib toru voodri tüüp ja paksus oluliselt mõjutadasignaali tugevus, akustiline ülekanne, andurite vahekaugus ja mõõtmise stabiilsus.

1. Kuidas ultraheli signaal liigub läbi vooderdatud toru?

Tüüpilise klambriga ultraheli voolumõõturi puhul järgib ultraheli signaal sarnast rada:

Muundur → Toru sein → Toru vooder → Vedelik → Toru vooder → Toru sein → Muundur

Erinevalt sisestatavast voolumõõturist ei puutu muundurid otse vedelikuga kokku.

Ultraheli signaal peab enne vedelikuni jõudmist läbima mitut erinevat materjali. Igal materjalil on erinevad akustilised omadused, seega võib signaal materjalide vahelistel liidestel peegelduda, murduda ja nõrgeneda.

Seetõttu tuleb ultraheli voolumõõturi paigaldamisel arvestada torude vooderdusega.

2. Miks on voodrimaterjal oluline?

Erinevatel voodrimaterjalidel on erinevad omadusedakustiline impedants ja heli kiirus.

Levinud torude vooderdusmaterjalide hulka kuuluvad:

• PTFE
• Kumm
• Kõva kumm
• Tsemendimört
• Epoksü
• Plastik
• Muud kaitsekatted

Kui ultrahelilaine liigub ühest materjalist teise, võib osa selle energiast peegelduda liidesel.

Näiteks:

Torusein → Vooder → Vedelik

Igas liideses võib akustiliste omaduste erinevus mõjutada seda, kui palju ultrahelienergiat siseneb järgmisse materjali.

Kui akustiline ebakõla on märkimisväärne, võib peegelduda rohkem energiat ja vastuvõtva muundurini jõuda vähem energiat.

See võib kaasa tuua:

Madalam signaalitugevus ja keerulisem akustiline mõõtmine.

3. Miks on voodri paksus oluline?

Samuti on oluline voodri paksus.

Õhukesel voodrimaterjalil võib olla suhteliselt piiratud mõju, samas kui paks vooder võib akustilise tee pikkust läbi voodrimaterjali oluliselt suurendada.

Kui ultrahelisignaal läbib voodrit, saab osa selle energiast nõrgeneda.

Seega mõjutavad mõõtmistingimusi järgmised tegurid:

Voodrimaterjal + voodri paksus + akustilised omadused

Sel põhjusel võivad kaks sama nimiläbimõõduga ja sama välismaterjaliga toru käituda erinevalt, kui nende sisevooder on erinev.

Näiteks:

Süsinikterasest toru ilma voodrita

ja

Süsinikterasest toru paksu kummist voodriga

võivad olla oluliselt erinevad ultraheli läbilaskvuse omadused.

4. Miks võivad kummist ja plastist voodrid keerulised olla?

Mõned pehmed või madala akustilise kiirusega vooderdusmaterjalid võivad klambriga ultraheli mõõtmist raskendada.

Näidete hulka kuuluvad teatud:

• Kummist voodrid
• PTFE vooderdised
• Plastvooderdised

Nendest materjalidest läbimisel võib ultrahelilaine rohkem nõrgeneda või peegelduda.

See võib viia järgmiseni:

• Vähenenud signaali tugevus
• Signaali tuvastamise suurenenud raskused
• Kitsam sobivate andurite vahede vahemik
• Suurem tundlikkus paigaldustingimuste suhtes

See ei tähenda, et vooderdatud torusid ei saaks mõõta.

Pigem tuleb voolumõõtur õigesti valida ja konfigureerida vastavalt toru ja voodri tegelikele tingimustele.

5. Kuidas mõjutab toru vooder andurite vahekaugust?

Klambriga kinnitatavate ultraheli voolumõõturite puhul arvutatakse anduri vahekaugus tavaliselt mitme parameetri põhjal, sealhulgas:

• Toru läbimõõt
• Toru seina paksus
• Toru materjal
• Voodrimaterjal
• Voodri paksus
• Vedel tüüp
• Vedeliku temperatuur
• Ultraheli kiirus erinevate materjalide kaudu

Seega, kui voolumõõturisse sisestatud voodriinfo on vale, võib ka arvutatud anduri vahekaugus olla vale.

Näiteks kui tegelikul torul on 5 mm kummist vooder, aga instrument on konfigureeritud vooderdamata terastoruna, ei pruugi arvutatud akustiline tee täpselt vastata tegelikule toru konstruktsioonile.

See võib signaali hankimist raskendada ja mõjutada mõõtmise tulemuslikkust.

6. Kas voolumõõturil võib olla vooderdatud torul tugev signaal?

Jah.

Vooderdatud toru ei tähenda automaatselt, et ultraheli signaal on nõrk.

Tegelik signaali tugevus sõltub järgmiste tegurite koosmõjust:

Toru materjal + seina paksus + vooder + vedelik + muundur + paigaldus

Hästi läbimõeldud paigaldus vooderdatud torule võib siiski pakkuda stabiilset ja tugevat ultrahelisignaali.

Seetõttu ei tohiks voodri olemasolu käsitleda automaatse märgina, et klambriga ultraheli mõõtmine ei ole sobiv.

7. Kuidas saavad õhumullid probleemi süvendada?

Vooderdatud torud võivad tekitada ka teise võimaliku probleemi: õhu kogunemise.

Kui toru ei ole täielikult täidetud või kui vedelikus on õhumulle, võib ultrahelisignaal oluliselt nõrgeneda või hajuda.

Kombineeritud tingimus:

Paks vooder + Õhumullid + Halb ühendus

võib ultraheli signaali edastamise eriti keeruliseks muuta.

Seetõttu tuleks paigalduskoht ideaalis validatäielikult täidetud toruosa, eemal kohtadest, kuhu õhk võib koguneda.

8. Kuidas peaksid insenerid vooderdatud toru hindama?

Enne kinnitatava ultraheli voolumõõturi paigaldamist on soovitatav koguda järgmine teave:

1. Toru välisläbimõõt
2. Toru seina paksus
3. Toru materjal
4. Voodrimaterjal
5. Voodri paksus
6. Vedel tüüp
7. Vedeliku temperatuur
8. Eeldatav voolukiirus
9. Toru seisukord
10. Saadaval sirge toru pikkus

See teave võimaldab voolumõõturil määrata sobivama akustilise konfiguratsiooni ja andurite vahekauguse.

Keeruliste rakenduste puhul võib enne lõplikku paigaldamist olla kasulik ka kohapealne testimine.

9. Millised on voodriga seotud probleemi tüüpilised sümptomid?

Voodriga seotud akustiline probleem võib ilmneda järgmiselt:

• Madal signaalitugevus
• Ebastabiilne signaali tugevus
• Ultraheli signaali saamise raskused
• Valed või ebastabiilsed voolunäidud
• Sagedane signaali kadu
• Tugev tundlikkus anduri asendi suhtes

Kuid need sümptomid ei tähenda tingimata, et vooder ise on ainus põhjus.

Sarnased sümptomid võivad tuleneda ka järgmistest teguritest:

• Halb anduri ühendus
• Vale anduri vahekaugus
• Liigne toru seina paksus
• Õhumullid
• Valed toru parameetrid
• Toru pinna korrosioon
• Toru vibratsioon

Seetõttu peaks tõrkeotsing arvestama kogu akustilise teekonnaga, mitte ainult voodriga.

Toru vooder mõjutab klambriga ultraheli vooluhulga mõõtmist, kuna ultraheli signaal peab läbimatoru seina ja voodri enne vedelikku sisenemist.

Voodrimaterjal ja paksus võivad mõjutada akustilist ülekannet, signaali sumbumist, peegeldust ja vajalikku anduri vahekaugust.

Peamised tegurid võib kokku võtta järgmiselt:

Toru materjal + seina paksus + voodri materjal + voodri paksus + vedeliku omadused → akustiline läbilaskvus → signaali kvaliteet → mõõtmise stabiilsus

Seetõttu tuleks klambriga ultraheli voolumõõturi valimisel ja paigaldamisel toru vooderdust alati käsitleda akustilise mõõtmistee olulise osana.

Vooderdatud toru ei takista tingimata ultraheli mõõtmist, agaVoodri materjali ja paksust tuleb voolumõõturi valikul, parameetrite konfigureerimisel ja muunduri paigaldamisel õigesti arvestada..