Опис
Ультразвуковий витратомір газів з накладними датчиками GE DigitalFlow CTF878 (DN 150 – 1000) може використовуватися в таких практичних завданнях, де порушення цілісності стінки труби небажано і, таким чином, він є ідеальним засобом вимірювання витрати газів, що викликають ерозію і корозію, а також токсичних, високочистих і стерильних газів. Через відсутність необхідності врізки в трубопровід вартість монтажу значно нижче, ніж у інших витратомірів. Прилад не має рухомих вузлів і деталей, що контактують з вимірюваним середовищем, його установка не призводить до втрат тиску. Все це істотно знижує вимоги до регулярності технічного обслуговування.
Кореляційний метод
CTF878 реалізує ультразвукову технологію розпізнавання форми потоку, звану кореляційний, меточного метод вимірювання витрати. Кореляційний, меточного технологія використовує загальний для накладних ультразвукових перетворювачів спосіб їх монтажу зовні трубопроводу. Ультразвукові перетворювачі встановлені попарно – одна пара вище за течією, а інша – нижче за течією. Кожна пара включає в себе один ультразвуковий перетворювач, який посилає через середу ультразвукові сигнали в режимі безперервної хвилі до відповідного перетворювача-приймача, формуючи відповідно канали опитування вище і нижче за течією. Сигнал безперервної хвилі модулюється турбулентністю і локальними змінами щільності, які характерні для рухомого газу. Таким чином, обидві групи сигналу містять якісь однозначно визначаються, характерні ознаки (мітки) турбулентності рухається газу. Прийняті ультразвукові сигнали демодулюються і обробляються, використовуючи кореляційний алгоритм. При турбулентному стані потоку реєструється виразний кореляційний пік, який відображає час, який потрібен для переміщення мітки від одного акустичного ходу до іншого. Так як відстань між акустичним ходом кожної пари ультразвукових перетворювачів задано при установці, то швидкість потоку визначається шляхом ділення відстані на час проходження мітки між цими двома ходами. На підставі використання запатентованого алгоритму обробки, ці два набори даних мають взаємну кореляцію.
Передумови застосування кореляційної технології для вимірювань витрати газу
На відміну від рідини, газ є стискуваним середовищем. Ця стисливість газів в поєднанні з турбулентністю потоку і локальними змінами щільності дозволяє модулированному сигналу формувати чіткі, легко розпізнавані піки, які необхідні для реалізації цього методу.
Новітні ультразвукові перетворювачі для газів
Один з найбільших «каменів спотикання» застосування накладних ультразвукових перетворювачів для вимірювання витрати газу є труднощі передачі кодованого ультразвукового сигналу: через стінку металевої труби, через газ і потім назад через стінку труби до другого перетворювача, що приймає цей сигнал. У газах тільки 4,9 × 10 – 7 відсотка переданої звуковий енергії реально приймається традиційними ультразвуковими перетворювачами. Цього просто недостатньо для виконання надійних вимірювань. Накладні ультразвукові перетворювачі для газів нової серії створюють в 5 – 10 разів більше потужні сигнали, ніж у традиційних ультразвукових перетворювачів. Нові перетворювачі створюють «чисті», кодовані сигнали з мінімальним рівнем фонового шуму. В результаті система CTF878 виконує вимірювання витрати навіть в газах з дуже низькою щільністю.
Відсутність втрат тиску і необхідності обслуговування
Так як накладні ультразвукові перетворювачі встановлюються зовні трубопроводу, то вони не створюють перешкод руху потоку і їх установка не призводить до втрат тиску на відміну від інших типів витратомірів. CTF878 не має рухомих частин, способи монтажу перетворювачів не дають можливості забруднень накопичуватися в місцях їх установки, практично, крім необхідності очищення або інших операцій з технічного обслуговування.
Широкий спектр затискних пристосувань для ультразвукових перетворювачів
Коректність установки ультразвукових перетворювачів є критичною для отримання точних вимірювань витрати при використанні накладних перетворювачів. Компанія GE Panametrics надає широкий спектр пристроїв, які фіксують ультразвукові перетворювачі в точці вимірювання, які гарантують правильність установки при мінімумі витрат часу.
Зручний монтаж
Пряма установка на трубопроводі – інше гідність CTF878. Система складається з двох пар ультразвукових перетворювачів, що фіксує пристосування, двох предусилителей і електронного блоку. Ультразвукові перетворювачі закріплені на зовні трубопроводу. Електронний блок може бути розташований на відстані до 150 м від ультразвукових перетворювачів. Налаштування CTF878 і можливості введення / виводу сигналів дозволяють адаптувати витратомір практично до будь-яких технологічних процесів.
Використання
CTF878 – повністю укомплектована система з накладними ультразвуковими перетворювачами, призначена для вимірювання витрати більшості газів, включаючи наступні:
- природний газ
- стиснене повітря
- горючі гази
- агресивні гази
- токсичні гази
- високочисті гази
- гази поділу повітря
- спеціальні гази
Переваги
- Чи можливо застосувати для металевих труб з тиском, близьким до атмосферного
- Накладні ультразвукові перетворювачі, які не потребують врізки в трубопровід
- Відсутність деталей, що контактують з вимірюваним середовищем
- Відсутність рухомих деталей або вузлів
- Відсутність втрат тиску
- простота установки
- Низька споживана потужність
- Розрахунок об’ємної витрати, приведеного до нормальних умов
- Можливість застосувати для широкого діапазону робочих температур
- Вимірювання витрати високошвидкісних потоків