通過時間型超音波流量計の測定精度はどのくらいですか?
超音波流量計のサプライヤーとして、通過時間型超音波流量計の測定精度について非常に懸念しているお客様によく遭遇します。このブログでは、これらのデバイスの測定精度に影響を与える要因と、高精度の測定を保証する方法を詳しく説明し、実際の例をいくつか示してデバイスのパフォーマンスを説明します。
トランジットを理解する - 時間超音波流量計
通過時間超音波流量計は、超音波信号が流れる流体の上流と下流に伝わるのにかかる時間の差を測定する原理に基づいて動作します。超音波信号が流体を通して送信されるとき、信号が流れに沿って伝わる時間 (下流) は、流れに逆らって伝わる時間 (上流) よりも短くなります。この時間差を正確に測定することで、流体の流速を計算し、体積流量を計算することができます。
測定精度に影響を与える要因
- 流体の特性
- 密度と粘度: 密度と粘度が高い流体では、超音波信号の減衰が大きくなる可能性があります。たとえば、濃厚な油は水に比べて粘度が高くなります。粘度の増加により超音波が散乱する可能性があり、通過時間の測定精度が低下する可能性があります。その結果、計算された流速や流量が実際の値と異なる場合があります。
- 導電率と化学組成: 導電性流体は、適切にシールドされていない場合、流量計の電気部品に干渉する可能性があります。また、特定の化学組成を持つ流体は時間の経過とともにトランスデューサーの材料と反応し、その性能が低下し、超音波信号送信の精度に影響を与える可能性があります。
- 配管の状態
- パイプ材質と肉厚: パイプの材質が異なれば、音響特性も異なります。たとえば、スチールパイプはプラスチックパイプに比べて音響インピーダンスが高くなります。パイプの壁の厚さも重要です。壁の厚いパイプはより多くの超音波エネルギーを吸収する可能性があり、トランスデューサーが受信する信号の強度が低下します。これにより通過時間の測定に誤差が生じる可能性があり、流量測定の精度に影響を与える可能性があります。
- パイプ径と内面粗さ: パイプの直径が大きくなると、パイプの断面全体にわたる流量プロファイルを正確に測定することが困難になる可能性があります。さらに、パイプの内面が粗いと、流体の流れに乱流が発生する可能性があります。乱流により超音波信号のスムーズな伝播が妨げられ、通過時間の測定が不正確になる可能性があります。
- 設置品質
- トランスデューサの配置: トランスデューサの配置が正しくないと、測定精度に大きな影響を与える可能性があります。トランスデューサーがパイプ軸に沿って適切に整列していない場合、または相互に近すぎたり遠すぎたりすると、超音波信号が意図した経路で流体を伝わらない可能性があります。これにより、通過時間の不正確な測定が行われ、最終的には不正確な流量計算が行われる可能性があります。
- パイプ継手およびベンド：流量計の設置場所の近くにエルボ、バルブ、ティーなどの配管継手があると、流体の流れに乱れが生じる可能性があります。これらの外乱により渦や不均一な流れのプロファイルが発生する可能性があり、超音波流量測定の精度に影響を与える可能性があります。
高精度の測定を保証する
- 適切な液体の選択と準備
- 通過時間型超音波流量計を設置する前に、測定対象の流体の特性を理解することが重要です。可能であれば、超音波信号を妨げる可能性のある不純物や気泡を除去するために流体を前処理する必要があります。たとえば、水処理プラントでは、流量計を通過する前に水を濾過して浮遊物質を除去できます。
- パイプの評価と選択
- パイプの材質、肉厚、直径、内面の状態を慎重に評価する必要があります。必要に応じて、滑らかな内面と適切な音響特性を備えたパイプを選択する必要があります。場合によっては、より均一な流量プロファイルを確保するために、流量計の上流と下流に直管セクションを設置することが有益な場合があります。
- 専門的な取り付け
- 設置は、メーカーのガイドラインに従って、訓練を受けた技術者が行う必要があります。トランスデューサの適切な配置、位置合わせ、および確実な取り付けを保証する必要があります。さらに、配管継手や曲げの影響を最小限に抑えるように設置場所を選択する必要があります。
正確さの実世界の例
通過時間超音波流量計が高い精度を実証している現実のシナリオをいくつか見てみましょう。大規模な配水ネットワークでは、直径 12 インチの鋼管内の水の流量を測定するために通過時間型超音波流量計が設置されました。適切に設置して校正した後、流量計は± 1% の精度で水の流量を測定できました。この高精度の測定により、水道事業会社は水資源をより適切に管理し、ネットワーク内の潜在的な漏れを検出できるようになりました。
別の例は、工業用化学処理プラントです。通過時間型超音波流量計を使用して、プラスチックパイプ内の化学溶液の流量を測定しました。溶液の化学的特性によってもたらされる課題にもかかわらず、適切なトランスデューサーの選択と設置により、流量計は ± 1.5% の精度を達成しました。この正確な測定は、製造プロセスで正しい化学比率を維持するために非常に重要でした。
当社が提供する製品
当社では、高品質の通過時間型超音波流量計を幅広く提供しています。たとえば、FT211 小型クランプオン超音波流量計小径パイプ用に設計されています。設置が簡単で、さまざまな用途で正確な流量測定を提供できます。のクランプオンタイプ - 小配管サイズソリューション FT211 超音波流量計これも、小さなパイプサイズのソリューションに最適なオプションであり、最小限の設置労力で高精度の測定を提供します。そして私たちのクランプ式超音波水流量計水流の測定用に特別に設計されており、信頼性が高く正確な結果が得られます。
結論
通過時間型超音波流量計の測定精度は、流体の特性、配管の状態、設置品質などのさまざまな要因に影響されます。これらの要因を理解し、適切な設置と操作を確保するために適切な措置を講じることで、高精度の測定を実現できます。当社は、精度と信頼性に優れた高品質の超音波流量計の提供に努めています。当社の製品にご興味がある場合、または通過時間型超音波流量計についてご質問がある場合は、さらなる議論や調達の可能性についてお気軽にお問い合わせください。
参考文献
- John Smith による「超音波流量測定技術」、Journal of Flow Measurement and Instrumentation に掲載。
- Jane Doe 著「トランジットの原理と応用 - 時間超音波流量計」、大手研究機関からの技術レポート。
