2.1 Ультразвуковой расходомер ufm 3030

Принцип ультразвукового измерения расхода

Приборы UFM 3030 работают на основе хорошо зарекомендовавшего во всех ультразвуковых расходомерах KROHNE метода измерения времени прохождения сигнала. Этот метод основан на одном простом физическом принципе. Например, две лодки переплывут лодку по диагонали: одна по течению, а другая против него. Конечно, лодка плывущая по течению достигнет берега раньше лодки, плывущей против течения. Акустический сигнал ведет себя подобным образом.

Ультразвуковые сенсоры в приборе UFM 3030 являются источником ультразвукового сигнала, который движется по течению и против течения потока. Разница во времени прохождения сигнала пропорциональна скорости потока, которая преобразуется в выходной сигнал в конверторе.

Три измерительных тракта в приборах UFM 3030 располагаются в различных местах относительно сечения потока. Эти пути измерения расположены таким образом, чтобы максимально исключить влияния профиля и режима потока (ламинарного или турбулентного). Использование цифровой обработки сигнала (DSP) в комбинации с таким расположением сенсоров позволяет проводить устойчивые и достоверные измерения.

Измерение скорости потока в 3-х лучевом расходомере проводится в трех местах измерительной трубы. Один акустический луч находится в центре измерительной трубы, а два других акустических луча расположены по обеим сторонам симметрично от него.

Каждый акустический луч расположен под углом φ относительно линии направления потока. Акустическая волна движется от точки А к точке В со скоростью: V_AB=C₀₊V_M×cosφ, и наоборот, от точки В к точке А: V_BA=C₀-V_m×cosφ.

На основе этого, время прохождения сигнала от точки А к точке В: t_AB=_.

Времена прохождения t_AB и t_BA измеряются непрерывно. Величина скорости потока V_m рассчитывают, исходя из двух уравнений для t_AB и t_BA:

G_k

A, B-передающие и принимающие сенсоры;

L-длина измерительного тракта между двумя сенсорами в луче;

V_m-средняя скорость потока жидкости;

t_AB-время прохождения ультразвуковой волны от точки А к В;

t_BA-время прохождения ультразвуковой волны от точки В к А;

C₀-скорость звука в измеряемой среде (жидкости);

G_k-постоянная прибора (калибровочная константа);

φ-угол между средней линией трубы и линией измерения.

Назначение прибора

Расходомеры предназначены для измерения в прямом и обратном направлениях расхода и объема, в том числе для коммерческого учета жидкостей и сжиженных газов, находящихся под давлением в напорных трубопроводах с диаметром условного прохода от 25 мм до 1600 мм.

Область применения: предприятия химической, нефтехимической, нефтеперабатывающей и других отраслей промышленности.

Технические характеристики Рабочие условия эксплуатации

Параметры окружающей среды:

температура, оС, от минус 50 до 65 (для всех версий);

от минус 50 до 70 (ППР F и F/XT версии)

относительная влажность, %, не более 95 при температуре 35оС;

атмосферное давление, кПа, от 84 до 106,7.

Параметры контролируемой жидкости:

акустически прозрачная жидкость с коэффициентом затухания на частоте 1 МГц не

более 7дБ/м;

вязкость, сСт 0,2…200;

избыточное давление, МПа 0,1…10;

число Рейнольдса свыше 4000;

концентрация инородных тел и пузырьков воздуха, % , не более 2

температура контролируемой среды оС,

стандартная компактная версия - минус 50 до плюс 140;

стандартная раздельная версия - минус 50 до плюс 180;

XT раздельная версия - минус 50 до плюс 220.