Đồng hồ nước siêu âm có cần chạy ống thẳng không? Sự kiện cài đặt

Đồng hồ nước siêu âm có cần chạy ống thẳng không?

Đúng. Hầu hết các đồng hồ nước siêu âm đều yêu cầu đường ống thẳng chạy ngược dòng và hạ lưu để mang lại độ chính xác ghi trên nhãn. Khi chúng tôi kiểm tra máy đo siêu âm một đường tại cơ sở sản xuất của mình, băng ghế hiệu chuẩn bao gồm các đoạn thẳng dài chính xác là vì lý do này. Nếu cùng một đồng hồ được gắn quá gần một máy bơm hoặc một van đóng một phần, số đọc có thể dịch chuyển vài phần trăm, mặc dù bản thân đồng hồ không thay đổi.

Đối với đồng hồ nước siêu âm theo thời gian vận chuyển điển hình, quy tắc lắp đặt được chấp nhận là ít nhất 10 đường kính ống thẳng phía dòng vào đồng hồ và ít nhất 5 đường kính ống phía dòng ra. Khoảng cách ngược dòng được đo từ khớp nối gây nhiễu dòng chảy gần nhất, chẳng hạn như khuỷu tay, chữ T, máy bơm hoặc van 90 độ, đến đầu vào đồng hồ. Khoảng cách xuôi dòng được đo từ đầu ra của đồng hồ đến đầu nối tiếp theo.

Những yêu cầu này được thể hiện dưới dạng đường kính ống vì khoảng cách vật lý tỷ lệ với kích thước đồng hồ. Do đó, máy đo DN20 cần khoảng 200 mm đường ống thẳng phía dòng vào và 100 mm phía dòng xuống. Đồng hồ đo DN50 cần khoảng 500 mm về phía thượng nguồn và 250 mm về phía hạ lưu. Đồng hồ đo số lượng lớn DN200 cần khoảng 2 m về phía thượng nguồn và 1 m về phía hạ lưu.

Đồng hồ nước siêu âm hoạt động như thế nào và tại sao ống thẳng lại quan trọng

Đồng hồ nước siêu âm đo dòng chảy bằng cách gửi các xung âm thanh tần số cao qua nước. Hai đầu dò thường được gắn trên cùng một ống dẫn lưu lượng. Một bộ chuyển đổi gửi xung xuôi dòng và đầu dò kia gửi xung ngược dòng. Bởi vì nước đang chuyển động nên xung xuôi dòng truyền nhanh hơn một chút so với xung ngược dòng. Đồng hồ đo chênh lệch thời gian và chuyển đổi nó thành tốc độ dòng chảy trung bình dọc theo đường truyền âm.

Phương pháp đo này nhanh, không có bộ phận chuyển động và có thể phát hiện tốc độ dòng chảy rất thấp, nhưng nó phụ thuộc vào cấu hình vận tốc có thể dự đoán được trên đường ống. Trong một đường ống thẳng dài, dòng nước trở nên phát triển đầy đủ, nghĩa là sự phân bố vận tốc ổn định và đối xứng. Nước nhanh nhất nằm ở trung tâm, nước chậm hơn ở gần thành ống. Máy đo siêu âm một đường sử dụng một hợp âm của cấu hình đó và giả sử phần còn lại của cấu hình tuân theo cùng một mẫu.

Tại sao hình dạng của cấu hình dòng chảy lại thay đổi số đọc

Khi các phụ kiện đường ống làm xáo trộn dòng nước, hình dạng sẽ bị xoắn hoặc không đối xứng. Xoáy có thể tồn tại trong đường ống từ 20 đường kính ống trở lên. Nếu đường siêu âm xảy ra để lấy mẫu mặt nhanh hơn của biên dạng, máy đo sẽ ghi nhận quá mức. Nếu nó lấy mẫu ở phía chậm hơn, đồng hồ sẽ ghi dưới mức.

Đây không phải là lỗi cơ học. Đồng hồ điện tử vẫn đang đo chênh lệch thời gian vận chuyển thực tế trên đường đi. Vấn đề là vận tốc đường đi không còn biểu thị vận tốc trung bình trên toàn bộ mặt cắt ngang nữa. Do đó, việc chạy ống thẳng không phải là một khuyến nghị tùy chọn; chúng là một phần của thiết kế thủy lực của hệ thống lắp đặt.

Chiều dài ống thẳng được đề xuất để lắp đặt đồng hồ nước siêu âm

Các phụ kiện ngược dòng khác nhau tạo ra mức độ xáo trộn dòng chảy khác nhau. Một khuỷu tay đơn lẻ tạo ra sự bất đối xứng nhẹ. Van cổng mở một phần tạo ra dòng phản lực tốc độ cao và nhiễu loạn nghiêm trọng. Hai khuỷu tay ở các mặt phẳng khác nhau tạo ra dòng xoáy kéo dài hơn nhiều. Bảng dưới đây đưa ra các giá trị khởi đầu thực tế cho đồng hồ đo nước siêu âm một đường.

Các giá trị này giả định một máy đo siêu âm có lỗ khoan hoàn chỉnh được lắp đặt trong một đường ống có cùng đường kính danh nghĩa. Nếu đường ống cũ, bị thu hẹp hoặc bị tắc một phần thì yêu cầu về đường ống thẳng có thể dài hơn. Nếu đồng hồ có nhiều đường truyền âm hoặc bộ điều hòa dòng chảy bên trong thì yêu cầu có thể ngắn hơn nhưng điều đó phải luôn được xác nhận từ bảng dữ liệu kỹ thuật thay vì giả định.

Điều gì xảy ra khi đường ống thẳng chạy quá ngắn

Ống thẳng không đủ tạo ra ba vấn đề riêng biệt khi lắp đặt đồng hồ nước siêu âm: lỗi đăng ký, tín hiệu không ổn định và hiệu suất dòng chảy thấp không nhất quán.

Một trường hợp thực địa từ lịch sử hỗ trợ của chúng tôi cho thấy điều này quan trọng như thế nào. Một nhà phân phối ở Châu Âu đã lắp đặt đồng hồ đo nước siêu âm DN80 chỉ 3D ở hạ lưu van bướm. Trong tháng đầu tiên, công ty điện lực nhận thấy lưu lượng đêm cao đáng ngờ. Một thử nghiệm di động cho thấy đồng hồ đo đang cao hơn khoảng 6% so với âm lượng thực tế. Đồng hồ được di chuyển đến vị trí có ống thẳng ngược dòng 12D và độ lệch giảm xuống dưới 1%. Không có bộ phận nào bên trong đồng hồ bị thay đổi; sự khác biệt duy nhất là cấu hình thủy lực.

Các nguồn nhiễu loạn dòng chảy phổ biến

Khi bạn dự định lắp đặt đồng hồ nước siêu âm, việc đi qua tuyến đường ống và xác định mọi nguồn gây nhiễu có thể xảy ra trước khi chọn vị trí đồng hồ sẽ giúp ích.

• Khuỷu tay và uốn cong: Một khuỷu đẩy dòng chảy về một phía của đường ống và tạo ra mô hình tuần hoàn thứ cấp.
• Hai khuỷu tay ngoài mặt phẳng: Những dòng này tạo ra dòng xoáy mạnh có thể di chuyển xa về phía hạ lưu và khó loại bỏ bằng một đoạn thẳng ngắn.
• Van đóng một phần: Đĩa hoặc cổng van tạo ra một tia hẹp và vùng tuần hoàn áp suất thấp phía sau nó.
• Máy bơm: Máy bơm xả có đặc tính vận tốc quay rất hỗn loạn, đặc biệt khi được lắp đặt gần một khúc cua.
• Bộ giảm tốc và bộ mở rộng: Sự thay đổi đột ngột về mặt cắt ngang làm tăng tốc hoặc giảm tốc dòng chảy không đều.
• Các nhánh phát bóng và ngõ cụt: Những điều này tạo ra sự phân tách dòng chảy, đặc biệt khi nhánh không được sử dụng.
• Túi khí và không khí bị mắc kẹt: Ngay cả với ống thẳng vừa đủ, sự tích tụ không khí có thể chặn tín hiệu siêu âm hoặc tạo ra các kết quả đo không liên tục.

Cách tiếp cận tốt nhất là đặt đồng hồ trước, chứ không phải sau, khớp nối khó chịu nhất. Ví dụ: nếu hệ thống có bộ lọc và máy bơm, hãy lắp đồng hồ nước siêu âm ở phía đầu vào của bộ lọc với ống thẳng phía trước nó, thay vì ngay sau khi bơm xả.

Một số thiết kế máy đo siêu âm có thể hoạt động với đường ống thẳng ngắn hơn không?

Có những thiết kế đồng hồ nước siêu âm chịu được dòng chảy bị xáo trộn tốt hơn những thiết kế khác. Lý do chính là số lượng và cách sắp xếp các đường truyền âm.

Máy đo siêu âm đa đường

Máy đo siêu âm đa đường gửi các xung âm thanh dọc theo một số hợp âm ở các độ cao khác nhau trong đường ống. Đồng hồ điện tử kết hợp các phép đo vận tốc đó thành giá trị trung bình cắt ngang chính xác hơn. Điều này làm giảm sai số do biên dạng không đối xứng gây ra, nhưng không loại bỏ hoàn toàn nhu cầu sử dụng ống thẳng. Máy đo đa đường có thể hoạt động với 5D ngược dòng và 2D xuôi dòng trong đó máy đo một đường sẽ cần 10D và 5D.

Máy đo có điều hòa dòng chảy bên trong

Một số ống dòng có hình dạng bên trong được gia công để làm thẳng dòng chảy trước đường truyền âm. Những đồng hồ này có thể được lắp đặt với ống thẳng bên ngoài ngắn hơn đáng kể. Tuy nhiên, bộ điều hòa bên trong cũng có thể làm tăng tổn thất áp suất và có thể bị ảnh hưởng bởi chất lượng nước nếu có cặn bẩn tích tụ.

Máy đo siêu âm dạng kẹp không tự động dễ tha thứ hơn

Đồng hồ đo lưu lượng siêu âm kẹp đo xuyên qua thành ống và thường được sử dụng để xác minh tạm thời. Chúng không có lợi thế của ống dòng chảy được gia công. Chúng rất nhạy cảm với tình trạng thành ống, căn chỉnh đầu dò và biên dạng vận tốc. Đồng hồ kẹp cần chú ý đến đường ống thẳng giống như đồng hồ đo nội tuyến, đôi khi nhiều hơn.

Nếu cách bố trí đường ống cực kỳ nhỏ gọn và không có đồng hồ siêu âm nào có thể đáp ứng yêu cầu chạy thẳng thì đồng hồ nước điện từ là một giải pháp thay thế thiết thực. Bởi vì đồng hồ đo điện từ đo lưu lượng dựa trên điện áp được tạo ra bởi nước dẫn điện di chuyển qua từ trường nên chúng ít phụ thuộc vào cấu hình vận tốc đối xứng hoàn hảo. Vì lý do này, chúng tôi thường khuyên dùng đồng hồ đo điện từ để trang bị thêm trong các phòng cơ khí và trạm bơm chật hẹp.

KM08-01 远程电磁不锈钢智能水表 Công ty có thể cung cấp các dịch vụ hỗ trợ tốt nhất水表,可在有限空间内完成改造并配合远程监控。 Xem sản phẩm →

Hướng dẫn lắp đặt thực tế cho đồng hồ nước siêu âm

Ống thẳng là điều kiện lắp đặt quan trọng nhất, nhưng nó không phải là điều kiện duy nhất. Chúng tôi khuyến nghị trình tự lắp đặt sau đây cho mỗi đồng hồ nước siêu âm mà chúng tôi sản xuất.

1. Kiểm tra đường ống đã đầy nước chưa. Máy đo siêu âm không thể đo không khí như nước. Tránh lắp đặt đồng hồ ở điểm cao nhất của đường ống nơi không khí có thể tích tụ.
2. Đo khoảng cách ống thẳng trước khi cắt ống. Đếm đường kính ống từ khớp nối thượng nguồn gần nhất đến vị trí đồng hồ đề xuất và xác nhận nó đáp ứng yêu cầu của bảng dữ liệu.
3. Giữ lỗ đồng hồ thẳng hàng với lỗ ống. Các miếng đệm, mặt bích và các phần kết nối không được nhô ra khỏi đường dẫn dòng chảy.
4. Hỗ trợ đường ống ở cả hai bên của đồng hồ. Rung động và ứng suất cơ học có thể làm dịch chuyển thân máy đo và làm thay đổi sự căn chỉnh của đầu dò.
5. Cài đặt tee thử nghiệm hoặc đường vòng nếu có thể. Điều này giúp việc xác minh chỉ số đồng hồ trên thiết bị di động dễ dàng hơn mà không cần dừng nguồn cấp nước.
6. Mở van ngược dòng từ từ sau khi lắp đặt. Sự đột biến đột ngột có thể mang không khí hoặc mảnh vụn vào đường dẫn âm thanh và gây ra kết quả sai trong quá trình vận hành.

Việc lắp đặt đường ống thẳng đứng được chấp nhận nếu hướng dòng chảy hướng lên trên. Dòng chảy đi lên giữ cho đường ống luôn đầy và cho phép khí đi lên phía trên thay vì đọng lại bên trong đồng hồ. Dòng chảy thẳng đứng hướng xuống có nhiều rủi ro vì đường ống có thể không đầy ở tốc độ dòng chảy thấp.

Đồng hồ đo nước siêu âm đường kính lớn: Kinh nghiệm thực địa

Đồng hồ đo nước siêu âm đường kính lớn từ DN50 đến DN200 được sử dụng trong mạng lưới phân phối, mạng lưới tưới tiêu và đo đếm phụ công nghiệp. Những vị trí này thường chứa máy bơm, van điều khiển, bộ lọc và cách bố trí đường ống phức tạp. Máy đo siêu âm một đường có thể khó lắp đặt trong những điều kiện này vì yêu cầu 10D trên đường dây DN150 có nghĩa là 1,5 m ống trong suốt phía trước đồng hồ.

Trong thực tế, chúng tôi thiết kế máy đo siêu âm đường kính lớn với bố trí đầu dò đa đường và lỗ khoan được gia công. Điều này giúp tính trung bình sự bất đối xứng của dòng dư và giảm đường ống thẳng cần thiết so với thiết kế một đường đơn giản. Mặc dù vậy, bản vẽ kỹ thuật của chúng tôi cho từng mô hình nêu rõ khoảng cách tối thiểu ngược dòng và xuôi dòng. Chúng tôi không bao giờ khuyến nghị loại bỏ tất cả các ống thẳng trừ khi đồng hồ được đánh dấu rõ ràng với mức phê duyệt chạy thẳng ở mức thấp hoặc có bộ điều chỉnh dòng chảy tích hợp.

Đối với các công ty cấp nước và kỹ sư nhà máy, đồng hồ càng lớn thì việc lấy được bản vẽ lắp đặt trước khi hoàn thiện công trình dân dụng càng quan trọng. Việc cắt và định vị lại đồng hồ DN200 sau khi đã xây dựng xong các buồng bê tông và giá đỡ ống là rất tốn kém. Việc xem xét nhanh cách bố trí đường ống trong giai đoạn thiết kế có thể ngăn ngừa vấn đề mãn tính về độ chính xác vẫn ẩn giấu trong nhiều năm.

KM07-03 大口径超声波远程水表 适用于DN50至DN200. Xem sản phẩm →

Cách kiểm tra xem ống thẳng của bạn có đủ không

Một cuộc kiểm tra trực quan đơn giản thường đủ để loại bỏ việc lắp đặt kém. Đi về phía thượng nguồn của đồng hồ và xác định vị trí lắp đặt gần nhất. Đo khoảng cách từ khớp nối đó đến mặt đầu vào của đồng hồ. Chia khoảng cách cho đường kính ống danh nghĩa. Nếu kết quả thấp hơn số lượng đường kính ống yêu cầu thì việc chạy thẳng là không đủ.

Bạn cũng có thể thực hiện xác minh thực tế tại hiện trường bằng xô hoặc bể đã hiệu chuẩn. Chạy nước ở lưu lượng trung bình ổn định trong một khoảng thời gian đo được và so sánh thể tích thu được với tổng đồng hồ. Lặp lại phép thử ở lưu lượng thấp và ở lưu lượng cao. Nếu sai số thay đổi theo tốc độ dòng chảy thì nguyên nhân thường là do biên dạng vận tốc bị xáo trộn hơn là vấn đề hiệu chuẩn đồng hồ.

Để kiểm tra chính xác hơn, hãy so sánh số đọc của đồng hồ đo siêu âm với một đồng hồ đo lưu lượng khác được lắp đặt tại vị trí đáp ứng yêu cầu về đường ống thẳng. Điều này thường xảy ra khi sử dụng máy đo siêu âm kẹp cầm tay làm tài liệu tham khảo. Nó vẫn cần có đường ống thẳng riêng, vì vậy điểm tham chiếu tốt nhất thường là đoạn ống ở phía hạ lưu hoặc phía thượng nguồn của đồng hồ chính, nơi không có khuỷu và van.

Đội ngũ kỹ thuật của chúng tôi cũng xem xét bản vẽ lắp đặt trước khi giao hàng. Nếu bạn không chắc chắn về cách bố trí đường ống nhỏ gọn, hãy gửi cho chúng tôi bản phác thảo đơn giản với đường kính ống, vị trí lắp đặt và hướng dòng chảy. Chúng tôi sẽ cho bạn biết liệu vị trí đề xuất có được chấp nhận hay không và nếu không, chúng tôi sẽ đề xuất loại đồng hồ thay thế. Bạn cũng có thể xem lại các ghi chú cài đặt thực tế của chúng tôi để biết thêm chi tiết: lưu ý khi lắp đặt đồng hồ nước siêu âm .

Câu hỏi thường gặp về đường ống thẳng và đo siêu âm

Tôi có thể lắp đồng hồ nước siêu âm ngay sau khuỷu tay 90 độ không?

Trong hầu hết các trường hợp, không. Một khuỷu tay 90 độ duy nhất tạo ra một biên dạng vận tốc không đối xứng mạnh mẽ có thể tồn tại cho nhiều đường kính ống. Mức tối thiểu được khuyến nghị thường là 10D ngược dòng và giá trị cao hơn sẽ an toàn hơn nếu khuỷu gần máy bơm hoặc van. Lắp đặt ngay sau khuỷu tay vẫn có thể cho kết quả đọc được nhưng lỗi có thể vượt quá thông số kỹ thuật của đồng hồ.

Ống thẳng hạ lưu có thực sự cần thiết?

Có, mặc dù khoảng cách xuôi dòng ngắn hơn khoảng cách ngược dòng. Đường ống xuôi dòng cung cấp điều kiện áp suất và vận tốc được kiểm soát ở đầu ra của đồng hồ. Nó cũng ngăn không cho đầu nối hạ lưu tạo ra vùng áp suất thấp có thể làm xáo trộn dòng chảy bên trong thân đồng hồ. Mức tối thiểu tiêu chuẩn thường là 5D.

Đồng hồ nước siêu âm lớn hơn có cần nhiều ống thẳng vật lý hơn không?

Đúng. Yêu cầu về đường ống thẳng được thể hiện bằng đường kính ống, có nghĩa là khoảng cách vật lý thực tế tăng theo kích thước đồng hồ. Đồng hồ DN20 có yêu cầu 10D cần ống thẳng 200 mm, trong khi đồng hồ DN200 cần 2 m. Đây là lý do tại sao việc lắp đặt có đường kính lớn cần nhiều không gian quy hoạch hơn.

Máy ép dòng chảy có thể thay thế ống thẳng không?

Máy ép dòng chảy có thể làm giảm độ xoáy nhưng nó không phải là sự thay thế hoàn hảo. Nó phải được lắp đặt với khoảng cách khuyến nghị phía thượng nguồn của đồng hồ và phần ống sạch ở phía hạ lưu. Bộ nắn dòng cũng thu thập các mảnh vụn và cặn theo thời gian, điều này làm thay đổi hiệu suất của chúng. Chúng tôi thích chạy đường ống thẳng thực sự bất cứ khi nào bố cục cho phép.

Có phải tất cả các đồng hồ nước siêu âm đều có yêu cầu về đường ống thẳng giống nhau không?

Không. Đồng hồ đo đường dẫn đơn nhạy cảm hơn với nhiễu loạn cấu hình dòng chảy. Máy đo đa đường thường ổn định hơn. Một số đồng hồ dân dụng nhỏ gọn được thiết kế với khả năng điều hòa dòng chảy bên trong để giảm yêu cầu về đường ống bên ngoài. Luôn kiểm tra phần cài đặt của bảng dữ liệu công tơ thay vì áp dụng quy tắc chung.

Tôi nên làm gì nếu hố ống của tôi quá ngắn so với 10D?

Trước tiên, hãy kiểm tra xem mô hình đồng hồ có yêu cầu ống thẳng ngắn hơn do đo đa đường hoặc điều hòa bên trong hay không. Nếu không gian vẫn quá chật hẹp, hãy cân nhắc lắp đặt đồng hồ nước điện từ hoặc điều chỉnh cách bố trí đường ống để di chuyển đồng hồ đến vị trí tốt hơn. Việc chấp nhận vĩnh viễn một lần chạy thẳng có kích thước nhỏ hơn sẽ làm cho dữ liệu đồng hồ không đáng tin cậy.

Ống thẳng có quan trọng khi dòng chảy bằng 0 không?

Ở lưu lượng bằng 0, không có vận tốc để đo, do đó yêu cầu về đường ống thẳng chủ yếu ảnh hưởng đến độ chính xác của việc phát hiện và đo lưu lượng thấp trên tốc độ dòng bắt đầu. Trong cấu hình dòng chảy bị xáo trộn, số liệu dòng chảy thấp thường không ổn định, điều này có thể che giấu rò rỉ và gây khó khăn cho việc phân tích dòng chảy ban đêm.