クランプ-超音波流量計ガイド: 選択、設置、精度

このガイドでは、テクノロジーがどのように機能するか、アプリケーションに適合するかどうかを判断する方法、正しくインストールする方法、測定品質に影響を与えるもの、別のタイプのメーターがより適切な選択である場合など、エンジニアリング上の決定に焦点を当てています。

クランプ式超音波流量計はどのように機能しますか?{0}

ほとんどの産業用クランプ{0}システムは通過時間の測定を使用します。- 2 つのトランスデューサーがパイプ壁と流体を通して超音波パルスを送信します。流れに沿って移動するパルスは、流れに逆らって移動するパルスよりもわずかに早く到着します。送信機は、その通過時間差を音響経路とパイプの形状とともに使用して、流速と体積流量を計算します。-エンドレスハウザーは、超音波測定原理通過時間とドップラー法を含む-。

通過時間とドップラーを交換可能なものとして扱うべきではありません。{0}通過時間計は流体を通過する使用可能な音響経路を必要としますが、ドップラー計は移動する粒子や気泡からの反射に依存します。さらに詳しい比較については、を参照してください。通過時間とドップラー超音波流量計の比較-そして実践的なドップラー流量計の要件.

クランプオン測定はパイプで機能しますか?{0}

モデルを選択する前に、アプリケーションをスクリーニングしてください。パイプが満杯で、パイプの構造が既知で、流体が使用可能な超音波信号を送信でき、センサーを正しく取り付けるためにアクセス可能なパイプが十分にある場合、クランプオン メーターが有力な候補となります。-プロセス接続によってシャットダウン時間、漏洩リスク、または高価な配管工事が追加される場合、その価値は特に明らかです。エマソンは、この非侵入的なアプローチについて次のように述べています。--超音波流量計のポートフォリオを固定.

• パイプの状態:材質、外径、肉厚、ライナー、コーティング状態を確認してください。
• 流体の状態:液体、温度、予想される泡や固体、パイプが満杯かどうかを確認します。
• 流動条件:予想される速度範囲、流れの方向、および近くの外乱を確認してください。
• 測定目的:メーターが表示、トラブルシューティング、制御、エネルギー監視、検証のいずれの目的で使用されるかを決定します。
• インストールアクセス:パイプ表面を準備し、トランスデューサーを配置し、ケーブルを配線するためのスペースがあることを確認してください。

これらの項目のいくつかが不明な場合は、ハードウェアを選択する前にアプリケーション データを収集してください。より詳細なクランプ-超音波流量計の選択ガイドそのプロセスを構造化するのに役立ちます。

超音波流量計にクランプを取り付ける方法-

1. パイプ データを推測する代わりに検証する

送信機に必要な実際のパイプの外径、肉厚、材質、ライナーのデータを入力します。公称パイプサイズは実際の外径と必ずしも同じではなく、公称肉厚は老朽化または腐食したパイプとは異なる場合があります。肉厚が不確実で測定が重要な場合は、都合の良い推定値を入力するのではなく、信頼できる配管記録または適切な肉厚測定値から確認してください。

2. 利用可能な最適な測定場所を選択します

より良い場所が利用できる場合は、制御バルブ、ポンプ、複数のエルボ、またはその他の障害物のすぐそばにセンサーを配置することは避けてください。すべてのクランプ メーターに共通の直進規則はありません。-メーカーの要件が最終的な設置を決定する必要があります。たとえば、Endress+Hauser は、現在のクランプ設計ではフロー プロファイル補正を使用しているため、定義された条件下で 2 × DN 注入口を実行しても指定された性能を維持できると述べています-。これは製品の機能であり、すべてのメーターに共通する規則ではありません。メーカーのものを参照してくださいプロソニックフローW400仕様.

3. パイプ表面を準備する

安定した音響接触を妨げる緩んだ錆、スケール、汚れ、または不安定なコーティングを取り除きます。トランスデューサ システムに指定されたカップリング材料またはパッドを適用します。強力な電子ゲイン設定では、不十分な機械的結合は補償されません。

4. 正しい V、Z、または W 配置を使用する

V、Z、W の配置により、異なる超音波経路が作成されます。正しい構成は、パイプ、センサー周波数、減衰、メーターの設計によって異なります。反射が多いほど自動的に改善されるわけではありません。送信機の計算または製造元の指示に従ってください。これZ- メソッドと V- メソッドのガイド追加の取り付けコンテキストを提供します。

5. 間隔と配置を慎重に設定する

トランスミッターは通常、パイプと流体のデータからセンサーの間隔を計算します。任意の端からではなく、トランスデューサと取り付けレールに指定された基準点から測定します。両方のセンサーを意図した音響経路に合わせて配置し、振動によって位置が変わらないように固定します。完全なインストール手順については、次のガイドを参照してください。壁掛け超音波流量計の設置-.

6. 番号を信頼する前に診断を確認する

取り付け後、信号品質、ゲイン、通過時間情報、設置ステータス インジケーターなど、メーターで利用可能な診断値を確認します。-ブランド間で 1 つの共通の信号強度しきい値を使用しないでください。-代わりに、読み取り値をメーカーの許容範囲と比較し、プロセスの実行中に診断が安定しているかどうかを確認します。設定データが不十分でも安定した流量値が間違っている可能性があります。

クランプオン流量計の精度を実際に決定するものは何ですか?{0}

精度はトランスデューサの単一の特性ではありません。メーターの仕様や設置状況により異なります。したがって、公表された精度は、再現性そしてから完全な測定の不確実性。パイプの寸法、流量プロファイル、またはセンサーの設定が間違っている場合、メーターは厳密に繰り返しても偏った結果が得られることがあります。

主なフィールド変数は、パイプの寸法、パイプの材質とライナー、音響結合、トランスデューサの位置、流体の状態、流量プロファイル、および実際の動作速度です。アプリケーションにとって正確性が重要な場合は、サイトの内容を確認してください。超音波流量計の精度すべてのインストールに一般的な割合を適用するのではなく、ガイダンスを適用します。

校正とフィールド検証も別のタスクです。校正では、定義された条件下でメーターを追跡可能な基準と比較します。現場検証では、設置された測定値が実際のプロセスでも信頼できるかどうかをチェックします。 NISTの液流校正サービスは、不確実性に基準標準だけでなく、メーターの再現性や関連する機器も含まれる理由を示しています。実際のサイト計画については、こちらをご覧ください。流量計を校正する方法.

クランプオン測定を拒否する必要があるのはどのような場合ですか?{0}

クランプオンは、単にパイプの切断を避けるという理由だけで正しい答えではありません。{0}パイプを満水状態に保つことができない場合、パイプの構造が不明であるか音響的に難しい場合、ライニングの接着が不十分である場合、重度の腐食または堆積物によって安定した信号が妨げられている場合、使用可能な取り付け位置がない場合、または実際の設置条件で必要な測定の不確実性を実証できない場合には、テクノロジーを再検討してください。

また、常設のインライン測定セクションが測定目的に対してより制御されたソリューションを提供する場合にも、再考してください。トレードオフについては、-で説明しますクランプ-対インライン超音波流量計.

ポータブルまたは固定クランプ式メーター?{0}}

を選択してくださいポータブル超音波流量計調査、試運転、ポンプのチェック、一時的なモニタリング、または複数の場所での比較測定に使用します。継続的な表示、集計、制御、または PLC または DCS への接続に信号を利用できる状態にしておく必要がある場合は、固定システムを選択してください。

測定原理は似ているかもしれませんが、購入基準は異なります。ポータブルユニットでは、バッテリー寿命、データロギング、トランスデューサー範囲、素早いセットアップがより重視されます。恒久的なシステムでは、電力、出力、通信、エンクロージャの定格、危険区域の承認、長期的な取り付けの安定性について細心の注意を払う必要があります。-

クランプ-超音波流量計ですか、それとも電磁流量計ですか？

導電性液体の場合、常設のインライン設置が許容され、規定の測定管が好ましい場合には、電磁計がより強力な選択肢となる可能性があります。クランプ-超音波測定は、プロセスの中断やパイプの変更が主な制約となる場合にさらに魅力的になります。どちらのテクノロジーも、一般的により正確であるというわけではありません。

詳細な決定については、比較してください超音波流量計と電磁流量計の比較利用可能なものを確認してください電磁流量計液体が導電性であり、インライン設置が実用的である場合。

何がコストを増加させるのか?

価格はパイプの直径以外にも依存します。重要なコスト要因には、ポータブル構成と固定構成、液体サービスと気体サービス、トランスデューサの種類と温度範囲、チャネル数、データ ロギング、通信、危険区域認定、取り付けハードウェアなどが含まれます。-設置コストには、アクセス、表面処理、試運転、および検証作業も含まれます。サイトの超音波流量計のコストガイドすべてのクランプオン システムを 1 つの価格カテゴリとして扱うよりも、開始点として適しています。{0}

実際の選択例

停止できない既存の冷水ラインを仮定して考えてみましょう。{0}パイプの材質と壁の厚さはわかっており、ラインは満杯のままで、液体は比較的きれいで、目的は保管場所の移送ではなく、一時的なポンプの性能テストです。-ポータブルな移動-タイムクランプ-メーターは、論理的に最初のオプションです。次に決めるのはブランドではありません。それは、利用可能な直管、センサー範囲、および診断が、予想される流速での信頼できる測定をサポートしているかどうかです。

同じパイプに重い浮遊物質が含まれていたり、ライナーが不明で緩んでいたり、商取引で非常に低い測定の不確実性が必要な場合は、選択プロセスが変わります。これが重要な基準です。まず適用条件から選択し、次に機器に合わせます。

最終選択チェックリスト

• 測定中に配管が満水になっていませんか？
• パイプの材質、外径、肉厚は分かりますか？
• ライナーやコーティングについて理解されていますか?
• 流体は選択した超音波方式に適合しますか?
• 予想される流量はメーターとトランスデューサーの範囲内ですか?
• 大きな流れの乱れから離れた適切な場所はありますか?
• トランスデューサは正しく取り付けて位置合わせできますか?
• アプリケーションでは実際にどのような不確実性や再現性が必要ですか?
• インストールされた読み取り値はどのように確認されますか?
• インラインまたは電磁計は、測定の問題をより確実に解決しますか?

クランプ式超音波流量計は、プロセス ラインを変更せずに流量測定を追加する効果的な方法ですが、設置の利便性が技術的な判断に取って代わられるべきではありません。{0}}パイプ、流体、流量条件、測定目的から始めます。これらの入力が安定した音響経路と必要な測定品質をサポートしている場合、クランプオン技術が実用的なソリューションとなる可能性があります。-そうでない場合は、通常、インストール後に不適切なアプリケーションのトラブルシューティングを行うよりも、早めに別のメーターを選択する方が良いでしょう。