超音波流量計ガイド：原理、種類、精度、選び方

超音波流量計は、高周波音波 - を使用して液体または気体の速度を測定します。可動部品や圧力降下はなく、パイプに切り込みを入れる必要もありません。 -非侵襲的な測定と低メンテナンスの組み合わせにより、超音波技術は水処理、HVAC、化学処理、エネルギー管理の分野で最も広く採用されている流量測定方法の 1 つになりました。

しかし、すべての超音波流量計がすべての用途に適合するわけではありません。正しい選択は、流体の状態、パイプの材質、設置上の制約、実際に必要な精度のレベルによって異なります。あ超音波流量計をクランプ-するきれいな鋼管に取り付けると、最小限の労力で±1%の精度が得られます。肉厚が不明で腐食したライニングされたパイプに同じメーターを取り付けても、信頼できない測定値が生成される可能性があります。

このガイドでは、超音波流量測定の仕組み、通過時間メーターとドップラー メーターの違い、クランプオン設計とインライン設計をいつ使用するか、アプリケーションに適切なメーターを適合させる方法について説明します。{0}{1}また、現実世界の制限、設置要件、測定品質に影響を与える一般的な現場の問題にも対処します。-

超音波流量測定とは何ですか?

超音波流量測定は、液体または気体を通して音波を送信し、それらの波がどのように動作するかを分析することによって流体の速度を測定します。このメーターは、通常 0.5 ～ 4 MHz の範囲の超音波パルス - を流体に送信し、信号の伝播時間または周波数の変化に基づいて流速を計算します。次に、その速度は既知のパイプ断面積を使用して体積流量に変換されます。-。

タービンや容積式などの機械式流量計とは異なり、超音波計には回転部品やギアがなく、流れの中に障害物が存在しません。これにより、機械的摩耗が排除され、メンテナンスが軽減され、侵入型のメーター本体によって生じる圧力損失が回避されます。基本的な操作概念の詳細については、を参照してください。超音波流量計とは何ですか.

クランプオン構成では、トランスデューサがパイプの外側に取り付けられるため、プロセス流体とまったく接触しません。{0}}つまり、パイプの切断、プロセスの停止、汚染のリスクがありません -。そのため、クランプ式超音波流量計は、改造作業、一時的な診断、ラインを開けられない用途での標準ツールとなっています。-

超音波流量計はどのように機能しますか?

すべての超音波流量計は、音波と流体の動きの間の相互作用に依存しています。特定の測定原理によって、メーターがどのような流体条件に対応できるか、メーターがどの程度正確になるか、どこで最も優れたパフォーマンスを発揮できるかが決まります。

通過時間の原則-

通過時間型超音波流量計は、パイプに沿って配置された一対のトランスデューサを使用します。{0} 1 つは超音波パルスを下流 (流れに沿って) に送信し、もう 1 つはパルスを上流 (流れに逆らって) に送信します。流れる液体は下流信号をわずかに速く運び、上流信号を遅くするため、2 つの通過時間は異なります。メーターはその時間差 - を測定し、多くの場合わずかナノ秒 - で、それを流速の計算に使用します。

この原理では、超音波信号が流体をきれいに通過する必要があります。そのため、通過時間計は均質で比較的清浄な液体（水、冷水、凝縮水、グリコール溶液、軽油、およびほとんどの清浄な化学プロセス流体）に最適です。-によるとASME MFC-5.1この規格は、均一な音響特性を持つ完全に満たされた密閉導管内の体積流量測定に使用される通過時間超音波計を特に規定しています。{0}

良好な条件下では、- きれいな液体、正しい配管データ、適切な直進管、および適切な設置が行われ、- メーターの通過時間-タイム クランプ-は通常、読み取り値の ±0.5% ～ ±2% に達します。保管転送に使用されるマルチパス インライン メーターは、±0.15% ～ ±0.5% に達する可能性があります。これらの数字の要因について詳しくは、次の記事を参照してください。超音波流量計の精度を向上させる方法.

ドップラー原理

ドップラー超音波流量計は動作が異なります。トランスデューサは流体に超音波信号を送信し、その信号は流れに伴って移動する浮遊粒子、気泡、またはその他の不連続部分に反射します。反射信号はシフトした周波数 - で戻り、ドップラー効果 - が発生し、メーターはその周波数の変化から流速を計算します。

重要な要件は、流体に反射体が含まれている必要があることです。クリーンで粒子のない液体では、使用可能なドップラー信号が生成されません。-これにより、ドップラー超音波流量計通過時間の測定ができない廃水、汚泥、スラリー、鉱業の尾鉱、その他の汚れた液体や空気を含んだ液体には当然の選択です。-

ドップラーメーターは一般に通過時間メーターよりも精度が低くなります-。-は、良好な条件下では通常 ±2% ～ ±5% です。精度は、粒子濃度、流れプロファイル全体にわたる粒子分布、およびリフレクターが真の平均流速をどの程度一貫して表すかに大きく依存します。絶対的な精度よりもトレンド監視が重要なアプリケーションにとって、ドップラー メーターは依然として実用的でコスト効率の高いソリューションです。{6}}

相互相関法-

一部の高度な超音波システムは、相互相関を使用します。これは、複数の感知点を通過する際に、乱流、渦、密度変動 - などの流れ - 内で自然に発生する外乱やパターンを追跡します。最初のセンサーにパターンが現れてから、同じパターンが 2 番目のセンサーに現れるまでの時間遅延を測定することにより、流速を推定します。

相互相関は通過時間法やドップラー法ほど一般的ではありませんが、- の両方に課題となる流体条件、たとえば、きれいな信号の伝達が困難で粒子の分布が不均一な高度に空気を含んだ流れや乱流などに対処できます。このアプローチの背景については、技術記事を参照してください。超音波流量測定のための相互相関法-.

超音波流量計の種類

超音波流量計は、設置方法（クランプオン対インライン）と展開モード（ポータブル対固定）によって分類されます。{0}各構成はさまざまな運用ニーズに適合しており、間違った構成を選択することはプロジェクトのフラストレーションの一般的な原因です。

クランプ-超音波流量計

クランプ式メーターはパイプ壁の外側に取り付けられます。{0}トランスデューサは取り付けブラケットまたはレールで取り付けられ、カップリング化合物が超音波信号をパイプ壁を通って流体に送信します。パイプの切断、溶接、プロセスの中断は必要ありません。

その非侵襲的な設置が主な理由です超音波流量計のクランプ-改修プロジェクト、一時的な測定キャンペーン、エネルギー監査、システムのバランス調整作業を支配します。 HVAC システム、ビル サービス、配水ネットワークでは、システムをシャットダウンせずにメーターを設置できるため、数日にわたる計画と数千ドルに及ぶダウンタイム コストが節約されます。

制限は、精度が、パイプの外径、壁の厚さ、パイプの材質、ライナーの有無、表面の状態、トランスデューサーの間隔、および適切な真っ直ぐなパイプの長さなど、設置者が正しく把握する必要がある要因に依存することです。きれいな壁を備えた特性の優れた金属パイプでは、インライン メーターに匹敵するパフォーマンスを発揮します。-内部状態が不明な古い、腐食した、またはライニングされたパイプでは、精度が大幅に低下する可能性があります。老朽化したインフラストラクチャを使用している場合は、次のガイドを参照してください。超音波流量計の精度を固定する-何が予想されるか、そして一般的なエラーを軽減する方法について説明します。

インライン超音波流量計

インライン メーターは配管システムに直接取り付けられます - メーター本体はラインの一部となり、トランスデューサーは流路内のメーカーが制御する固定位置に設置されます。-音響形状は正確に定義されており、外部パイプの状態に依存しないため、インライン メーターはより安定した長期精度を実現します。-

複数のコード位置で速度プロファイルをサンプリングするマルチパス インライン超音波計 - - は、保管輸送、会計計量、および高精度のプロセス制御のための標準的な選択肢です。-これらは、天然ガス測定用の AGA レポート No. 9 などの規格によって管理される石油およびガスのパイプライン計量ステーションで広く使用されています。

トレードオフは、設置コストと複雑さです。インラインメーターにはパイプの変更、フランジ接続または溶接されたスプールピースが必要で、通常は試運転中にプロセスを停止する必要があります。測定の安定性によって先行投資が正当化される恒久的な設置の場合は、インラインがより強力な選択肢です。パイプライン タイプの設計について詳しくは、-に関する記事をご覧ください。パイプライン超音波流量計の特徴.

ポータブル超音波流量計と固定式超音波流量計

ポータブル超音波流量計は、トラブルシューティング、流量調査、ポンプの性能検証、エネルギー監査、設置された機器のクロスチェックなどの一時的な使用のために作られています。{0}通常、ハンドヘルドまたはバッテリー駆動のディスプレイ ユニットを備えたクランプ式トランスデューサを使用します。-、パイプからパイプへ数分で移動できます。フィールド操作に関するガイダンスについては、を参照してください。ポータブル超音波流量計の説明書.

固定超音波流量計は、継続的な監視、プロセス制御、またはユーティリティ計量のために永続的に取り付けられます。 4 ～ 20 mA、パルス、またはデジタル通信出力を介してプラント制御システムに接続し、何年も無人で稼働します。

決定は簡単です。数カ月または数年にわたって単一ポイントからのデータが必要な場合は、固定メーターを設置します。複数の場所で流量を測定する必要がある場合、他の機器を検証するか、短期間の調査を完了する必要がある場合は、-ポータブル超音波流量計は適切なツールです。

クランプ-オン vs インライン超音波流量計: それぞれをいつ使用するか

経験則:ラインを停止できない場合、メーターをいつ移動する必要があるかわからない場合、またはパイプの変更が現実的でない改修作業をしている場合は、通常、クランプオンが正しい出発点となります。-アプリケーションが追跡可能な精度を要求し、測定ポイントが永続的で、インストールのためにシャットダウンを計画できる場合、インラインはより強力な長期パフォーマンスを実現します。-

通過時間-対ドップラー: どちらの原理があなたの流体に適合しますか?

最も一般的な選択の間違いは、大量の浮遊物質を含む液体用の通過時間計を選択したり、ドップラー メーターがきれいな水で機能すると期待したりすることです。{0}液体がグレーゾーンに該当する場合は、- わずかに汚れており、時々エアレーションされています - を使用する前に、メーターのサプライヤーとアプリケーションについて話し合ってください。最新のメーターの中には、流体の状態に応じて通過時間とドップラーを切り替えることができるハイブリッド モードを備えているものもありますが、これは普遍的なものではありません。{5}}

超音波流量計のメリット

超音波流量計は、機械式流量計やその他の侵入型流量計では解決できないいくつかの問題を解決できるため、業界で広く採用されています。実際に最も重要な利点は次のとおりです。

可動部品がなく、機械的磨耗もありません。超音波計は、流れの中で回転したり往復したりするものが何もないため、タービンや容積式計器の寿命を縮める漸進的な劣化を回避します。これは、メンテナンスコストの削減とサービス間隔の延長に直接つながります。

圧力損失はありません。クランプ{0}上のメーターは流体と接触しないため、圧力損失がゼロです。インライン超音波メーターでも、オリフィス プレート、タービン メーター、容積式設計と比較して、圧力損失は無視できます。大口径のパイプラインやエネルギーに敏感なシステムでは、これによりポンプ コストが大幅に削減されます。-

非侵襲的な取り付け（クランプオン）。-パイプを切断したり、生産を停止したり、作業者をプロセス流体にさらしたりせずに流量計を設置できることは、特に危険、腐食性、または衛生的な用途において、運用上および安全上の大きな利点となります。-。について詳しく読む液体流量計のクランプ-の利点.

幅広いパイプサイズ範囲。超音波メーターは、小口径パイプ（一部のクランプ モデルでは DN15 以上）から非常に大規模なパイプライン（DN3000+）まで幅広く対応します。{0} -直径が大きい用途では、機械的な代替品は法外に高価になるか、設置が物理的に非現実的になるため、多くの場合、超音波が唯一の実用的な非侵入オプションです。-

プロセス制御のための良好な再現性。絶対精度が中程度の場合でも、超音波計は通常、多くの設置環境で - ±0.2% ～ ±0.5% という高い再現性を実現します。プロセス制御、エネルギー監視、システムバランスの場合、一貫した測定値は絶対値と同じかそれ以上に重要です。

制限事項: 超音波流量計が最適ではない場合

超音波技術のどこが苦手なのかを理解することは、どこが優れているのかを知ることと同じくらい重要です。以下は、悪い結果や完全な失敗につながる最も一般的な条件です。

部分的に充填されたパイプ。ほとんどの超音波流量計は、パイプが完全に液体で満たされていることを前提としています。重力供給システム、大規模な排水ライン、または断続的な流れによくある - ラインが部分的に空になっている場合 -、音響経路が壊れ、測定値の信頼性が低くなります。オープン-チャネルまたはレベル-ベースの流量測定方法は、これらの条件に適しています。

内部にひどいスケーリングまたは腐食がある。未知の堆積物、錆層、または劣化したパイプ壁は音響信号経路を歪め、メーターが補正できない測定誤差を引き起こします。これは、古い産業プラントにおけるクランプ性能低下の最も一般的な原因です。-パイプの使用年数が 15～20 年を超え、内部検査データが入手できない場合は、あらゆるクランプオン設置を現場検証が必要となる潜在的な精度リスクとして扱います。-

パイプの材質またはライナーが適合しない。ゴムでライニングされたパイプは超音波エネルギーを大量に吸収し、多くの場合、弱い信号や使用できない信号を生成します。コンクリート パイプ、ガラス繊維-強化プラスチック、一部の複合材料も信号を十分に減衰させるため、クランプ-測定は実用的ではありません。非金属パイプやライニングパイプにクランプオンを指定する前に、メーターのメーカーに互換性を確認してください。{6}

流体の状態がメーターの範囲外です。液体に固体や気泡が多すぎると、通過時間メーターが故障します。{0}ドップラーメーターは、流体がきれいすぎると故障します。どちらのタイプも、安定した信号処理を妨げる高粘度の流体、極端な温度、または急速に変化するプロセス条件に対処する必要があります。

直管の配管が不十分です。超音波計では、正確な測定値を得るために、開発された対称的な流量プロファイルが必要です。業界の慣例では、測定点の上流では少なくとも 10 の真っ直ぐで障害物のないパイプ直径、下流では 5 の直径のパイプを推奨しています。エルボ、バルブ、ポンプ、または減速機の近くに設置すると流れの乱れが生じ、精度 - が 5% 以上低下することがあります。に関する記事直管部不足の影響なぜこれが重要なのかを説明します。

超音波流量計と他の技術の比較

すべてのアプリケーションに最適な単一の流量計テクノロジーはありません。適切な比較は、流体、パイプ、設置上の制約、および精度要件によって異なります。

超音波流量計と電磁流量計の比較

電磁（マグ）流量計は、導電性液体が磁場中を移動するときに生成される電圧を検出することによって流量を測定します。これらは、水、廃水、スラリー、および導電性化学薬品の用途において実績があり、信頼性の高い選択肢です。詳細な比較については、--を参照してください。超音波流量計と電磁流量計の比較.

マグメーターには、導電性流体（通常 5 μS/cm 以上）、フルパイプ条件、およびメーター本体が流路内に設置されるインライン設置 - が必要です。超音波メーターほど微粒子、粘度、流量プロファイルの影響を受けないため、汚れた液体やスラリーのサービスにおいて非常に信頼性が高くなります。{4}}

超音波メーターは、非侵襲的な取り付けが不可欠な場合、流体が非導電性（炭化水素、脱イオン水、グリコール）である場合、またはパイプが実際のインラインマグメーターには大きすぎる場合に最適です。-導電性液体の恒久的な測定が必要であり、インライン設置が許容される場合には、マグメーターが最適です。上下水道施設では、両方のテクノロジーが共存することがよくあります -電磁流量計恒久的なプロセス ラインでは超音波メーターを固定し、{0}改造または一時的なポイントでは超音波メーターをクランプします。

超音波流量計とタービン流量計の比較

タービン流量計流速に比例して回転するローターを使用します。これらは、クリーンで低粘度の流体において優れた精度を提供し、石油および水用途の保管輸送において長い歴史があります。-

欠点は機械的磨耗です。ローター、ベアリング、シャフトは時間の経過とともに、特に微粒子汚染のある流体中では劣化します。タービン メーターも測定可能な圧力降下を生成するため、摩耗に関連したドリフトを補正するために定期的な校正が必要です。{2}}長寿命、低メンテナンス、無圧力損失が優先されるシステムでは、超音波メーターが運用上明らかに有利です。

超音波流量計と渦流量計の比較

渦流量計流れの中に置かれた断崖体によって放出される渦を検出します。これらは、超音波計があまり一般的に導入されていない、蒸気、圧縮空気、および工業用ガスの測定 - 用途に広く使用されています。

液体測定の場合、超音波計は一般に後付けが容易で、圧力降下（クランプオン）がなく、ラインに永久的な障害物を設ける必要がありません。{0}}渦流量計は、中速から高速の蒸気やガスを扱うアプリケーションに強力な選択肢であり、信頼性が高くメンテナンスの手間がかからないパフォーマンスを提供します。-

一般的な産業用途

水と廃水

水処理および配水施設では、原水の取水、処理水の配水、プラント プロセスのモニタリング、漏れ検出プログラムに通過時間型超音波流量計が広く使用されています。{0}クランプ-メーターは、インライン メーターを追加するとサービスの中断や費用のかかる配管の変更が必要となる配電ネットワークで特に価値があります。

廃水では、ドップラー超音波計は通過時間計では処理できない浮遊物質や変動する条件に対応します。{0}}汚泥ライン、蒸解装置への供給、および返送活性汚泥は、一般的なドップラー用途です。水アプリケーションの詳細については、次を参照してください。水の流量計にクランプ-.

HVAC および建築サービス

超音波流量計は、HVAC エネルギー管理の標準機器です。クランプ-メーターは、冷水、温水、凝縮器の水の流れを測定して、熱エネルギー消費量を計算し、冷却器の性能を検証し、分配ループのバランスをとります。温度センサーと組み合わせることで、BTU 計量システムの流量測定側を形成します。私たちの記事超音波BTUメーターこのアプリケーションについては、さらに詳しく説明します。

HVAC システムの排水やシャットダウンを行わずにクランプオン メーターを設置できるため、建物の改修やエネルギー監査作業のデフォルトの選択肢となっています。{0}新築の場合、恒久的なエネルギー計測が必要な場合は、インライン超音波メーターが指定されます。

化学処理

化学プラントでは、安全性とメンテナンスの理由から超音波流量測定を重視しています。クランプ-メーターは潜在的な漏れ箇所を排除し、腐食性または危険な液体との接触を回避し、維持する必要があるプロセス貫通の数を減らします。アプリケーションのレビューは不可欠です - 流体の適合性、温度範囲、パイプの材質はすべて、特定の超音波メーターが特定の化学サービスで確実に動作するかどうかに影響します。

石油とガス

上流および中流の石油とガスでは、マルチパス インライン超音波メーターが、液体炭化水素と天然ガスの両方の会計計量と保管転送の標準となっています。{0}クランプ式メーターは-、非侵襲的な設置が推奨される公共用水、注入水、およびプロセス監視の役割を果たします。-ガス超音波メーターは、天然ガス、CO₂、その他のガス媒体の音響特性に合わせて最適化された特殊なトランスデューサー設計と信号処理を使用します。ガス-特有のアプリケーションについては、を参照してください。超音波ガス流量計: その仕組みとその用途.

一時的な流れの監査とエネルギー調査

ポータブル クランプ式超音波計-は、短期的な流量検証、ポンプ効率テスト、システム バランシング、エネルギー監査に最適なツールです。{{1}設置には数分かかり、プロセスを中断する必要はなく、作業が完了するとメーターは次の測定ポイントに移動します。これは、一時的な展開に匹敵する速度と柔軟性を備えたメーター タイプが他にないため、超音波テクノロジーの最も強力な使用例の 1 つです。

適切な超音波流量計の選び方: 意思決定の枠組み

適切な超音波流量計を選択することは、「最適な」流量計を見つけることではなく、- 直面する特定の条件に流量計を適合させることが重要です。これらの要素を順番に検討してください。

1. 流体とは何ですか?きれいな液体→輸送時間。-大量の浮遊固体または気泡を含む液体 → ドップラー。インライン電磁が選択肢にない非導電性液体→通過時間超音波-。ガス → 特殊なガス超音波メーター (標準的な液体クランプではありません)。-。

2. パイプとは何ですか?寸法が既知で壁がきれいな金属パイプ→クランプで固定するのは簡単です。{0}}ライニングパイプ、プラスチック、または複合材 → メーカーに適合性を確認してください。内部状態が不明な古いパイプ → クランプによる精度の低下が予想されます。-;インラインまたは代替テクノロジーを検討してください。配管条件に関する選択ガイドについては、を参照してください。超音波流量計の選定について.

3. どの程度の精度が必要ですか?一般的なモニタリング、トレンド分析、またはシステム バランシング → ±1～2% でクランプするだけで通常は十分です。{0}請求、規制報告、または保管転送 → ±0.5% 以上のインライン マルチパス、追跡可能な校正付き。{4}}

4. 一時的ですか、それとも永続的ですか?短期的なキャンペーン、診断、検証 → ポータブル クランプ-。-長期モニタリングまたはプロセス制御 → 固定クランプ-またはインライン。

5. 回線を止めてもらえますか?いいえ → クランプ-。はい。精度や長期安定性により、コスト→インラインが正当化されます。-

6. 設置環境は何ですか?動作温度、周囲条件、利用可能な直管配管 (上流で最小 10D、下流で 5D)、およびトランスデューサの取り付けまたはメンテナンスのためのアクセスのしやすさを確認してください。

インストールのベストプラクティス

適切に仕様化された超音波流量計を適切に設置しても、不十分な結果が生じます。-設置品質は、メーターのブランド間の違いよりも実際の精度に大きく影響します。-超音波流量計を最大限に活用するには、次の実践に従ってください。

適切な直管を設けてください。業界の一般的な推奨事項は、上流で少なくとも 10 の真っ直ぐで障害物のないパイプの直径、下流で 5 の直径のパイプです。異なる平面でダブルエルボを作成した後、上流で直径 20 まで拡張するか、フローコンディショナーを取り付けます。に関する詳細なガイド超音波流量計設置時の注意事項特定の構成について説明します。

パイプが満杯であることを確認します。超音波メーターには完全に満たされたパイプが必要です。部分的に塗りつぶされた行は、不規則な、または意味のない読み取り値を生成します。フルパイプの状態に疑問がある場合は、取り付ける前に確認してください。-

適切なセンサーの位置を選択してください。水平パイプでは、上部 (空気が溜まる可能性がある場所) や底部 (堆積物が沈殿する可能性がある場所) ではなく、側面 - にトランスデューサーを取り付けます。垂直パイプでは、液体が上向きに流れるセクションを選択して、パイプ全体の状態を確保します。

パイプの表面を準備します（クランプで留めます）。{0}}取り付け部分の塗装、錆、スケール、剥がれた物質を取り除きます。良好な音響結合には、きれいで滑らかな表面が不可欠です。メーカーが推奨するカップリングコンパウンドを、トランスデューサ面とパイプ壁の間に空隙がないように均一に塗布します。

正確なパイプパラメータを入力します。パイプの外径、肉厚、ライナーの厚さ、パイプの材質、流体の種類をすべて正確に入力する必要があります。肉厚のわずかな誤差 - (数十分の 1 ミリメートル -) であっても、計算された流速が大幅に変化し、意味のある測定誤差が生じる可能性があります。図面の公称値に依存するのではなく、パイプの寸法を直接測定します。

取り付け後に信号を確認します。測定値を信頼する前に、信号強度、信号品質、通過時間比の測定値をメーカーの許容基準と照らし合わせて確認してください。{0}設置時の弱い信号またはわずかな信号は、時間の経過とともに悪化するだけです。

よくある問題とトラブルシューティング

超音波流量計の問題のほとんどは、設置の問題、不正確なパイプデータ、または流量計の能力と一致しない流体条件に遡ります。最も頻繁に発生する現場の問題と、最初に確認すべき場所は次のとおりです。

信号がないか、信号が非常に弱いです。トランスデューサの間隔 (必要に応じて再計算)、カップリングの品質、パイプの材質の適合性、パイプの壁が厚すぎないか、トランスデューサの周波数に対して減衰しすぎていないかを確認してください。内部に大量の堆積物があると、音響経路が完全に遮断される場合もあります。

測定値が不安定または変動する。一般的な原因には、空気の巻き込み、近くのエルボやバルブからの乱流、ポンプによる脈動、パイプの振動、または急速に変化するプロセス条件などが含まれます。{0}多くの場合、より直進性の高いセクションにトランスデューサーを再配置すると、この問題が解決されます。

オフセットが一貫しているか、-予想精度より低い-。メーター - に入力されたパイプの寸法、外径、壁の厚さ、特にライナーが存在する場合はその厚さを確認してください。パイプが満杯であることを確認します。内部スケールにより有効内径が変化していないか確認してください。内壁に 2 ～ 3 mm の原因不明の堆積物があるだけでも、測定値が数パーセント変化する可能性があります。-

時間の経過とともに漂流する測定値。徐々にドリフトが発生する場合は、通常、パイプの状態の変化 (新たな堆積物、コーティングの劣化)、カップリング化合物の故障、またはトランスデューサーの動きを示します。恒久的なクランプ設置では、結合品質と信号診断を定期的に再チェックすることをお勧めします。-より徹底的なトラブルシューティング方法については、次を参照してください。超音波流量計に関する一般的な問題の解決策.

よくある質問

超音波流量計はガスを測定できますか?

はい、ただし、気体超音波流量計は標準の液体計とは異なる製品カテゴリです。ガス測定には、特殊なトランスデューサー、さまざまな信号処理、圧力、温度、ガス組成に対する細心の注意が必要です。液体クランプ-メーターをガスラインに単純に適用することはできません。 AGA レポート No. 9 などの規格に準拠したマルチパス インライン ガス超音波メーターは、天然ガスの保管輸送に広く使用されています。詳細については、を参照してください。超音波ガス流量センサーの動作原理.

クランプ式超音波流量計の精度はどの程度ですか?{0}

良好な条件下では、- きれいな金属パイプ、正しいパイプパラメータ、良好な表面処理、適切な直進性があり、- クランプ-輸送時間-時間計は通常、読み取り値の ±0.5% ～ ±2% を達成します。困難なパイプ（古い、ライニングが施されている、腐食している、または壁のデータが不確実である）では、実際の精度は ±3% ～ ±5%、あるいはそれ以下に低下する可能性があります。{7}}再現性は絶対精度よりも優れている傾向があるため、クランプオン メーターは、絶対値の不確実性がより大きい場合でも傾向比較や相対比較に適しています。-

超音波流量計は古い配管でも使用できますか?

可能ですが、クランプオン測定の問題の最も一般的な原因は古いパイプです。{0}}内部スケール、腐食、孔食、不明なライナーの残存物、および元の仕様と一致しなくなった壁の厚さはすべて、信号品質を低下させ、エラーを引き起こします。古いパイプに取り付ける前に、超音波厚さ計で実際の壁の厚さを測定し、外面に凹凸がないか検査し、可能であれば読み取り値を基準と比較して確認します。

超音波流量計のクランプに使用できるパイプの材質は何ですか?{0}

炭素鋼、ステンレス鋼、鋳鉄、銅、アルミニウムなど、ほとんどの金属がうまく機能します。多くの硬質プラスチック (PVC、CPVC、HDPE) も使用できますが、信号の減衰は金属よりも高くなります。ゴムライニングパイプ、コンクリートパイプ、グラスファイバー、および一部の複合材料は、過剰な信号吸収のため、クランプオン測定が困難または不可能です。-パイプ材質の適合性を必ずメーターの供給元に確認してください。

超音波流量計には直管が必要ですか?

はい。標準的な目安は、測定点の上流側で直管の管径が 10 倍以上、下流側が 5 倍以上の直管径です。より複雑な上流の外乱 - 異なる平面の二重エルボ、部分的に開いたバルブ、ポンプの吐出 - では、上流で 15 ～ 20 の直径またはフロー コンディショナーの使用が必要になる場合があります。不十分な直進は、現場設置における精度低下の主な原因の 1 つです。

通過時間よりもドップラーを選択するのはどのような場合ですか?{0}}

流体に浮遊物質、気泡、またはその他の音響反射体が有意な濃度で含まれる場合、ドップラーを選択します。- 通常は廃水、汚泥、スラリー、または大量に空気を含んだプロセス液体です。流体がきれいで均質であれば、通過時間により精度が向上し、信頼性の高いパフォーマンスが得られます。{2}}

クランプ式超音波流量計は保管場所の移送に適していますか?{0}

ほとんどの場合、いいえ。保管転送および会計計量では、文書化された校正により、多くの場合 ±0.5% 以上の追跡可能な精度が必要です。マルチパス インライン超音波計は、これらの用途の標準です。-検証済みの設置と理想的なパイプ条件を備えたハイエンド クランプ{{6}システムは、一部の契約枠組みでは保管転送精度に近づく可能性がありますが、金融取引のデフォルトの選択肢ではありません。{7}}

結論

超音波流量計は、他の単一の流量計技術に匹敵する非侵襲的な設置、圧力降下ゼロ、可動部品なし、幅広い応用範囲の組み合わせを提供します。{0}しかし、それらは普遍的な解決策ではありません。実際のパフォーマンスは、適切な測定原理 (通過時間またはドップラー) を流体に適合させること、設置に適したフォーム ファクター (クランプオンまたはインライン) を選択すること、パイプ データ、センサーの配置、および直管の正確な詳細を取得することにかかっています。-

このテクノロジーは、ユーザーがその長所と限界の両方を理解しているときに最も効果的に機能します。特性の優れた鋼管に取り付けられたクランプ式メーターは、-{2}}信頼性の高い、メンテナンスの手間がかからない測定を何年にもわたって提供できます。-同じメーターを間違ったパイプ、間違った場所、間違ったデータを入力すると、一見もっともらしい数字が生成されますが、実際はそうではありません。

選択するのに助けが必要ですクランプ-またはインライン超音波流量計あなたのアプリケーションのために？弊社のエンジニアリングチームにお問い合わせくださいアプリケーションのレビューと技術的な推奨事項については、