Не-Мерење протока у целој цеви: 22-годишњи водич проверен на терену

Давне 2007. године, добио сам махнито позив од надзорника постројења за отпадне воде. Они су три месеца раније инсталирали оно што је продавац назвао магнетним мерачем који није-способан за пуну цев, а еколошка ревизија је показала да је њихово пражњење било 45% веће од стварног. Одвезао сам се тамо, попео се у шахт и одмах видео проблем: мерач је добро очитавао брзину, али цев је била само до пола пуна. Мерач је рачунао проток као да је цео попречни- пресек течан. То „јефтино“ бројило од 1.800 долара на крају их је коштало 47.000 долара непотребних накнада за отпадне воде.

Та прича није изузетак. То је норма. За 22 године колико сам ово радио, поправио сам више неисправних инсталација које нису{3}}пуне цеви него што могу да избројим. Прљава тајна? 90% мерача протока на тржишту једноставно није дизајнирано за делимично напуњене цеви. Већина продаваца ће вам радо продати стандардни магметар и прекрстити прсте.

Ово није уџбеник. То је оно што ја заправо говорим својим клијентима пре него што потроше свој новац.

Зашто мерење протока које није-неуспешно (честе грешке)

Сваки мерач протока који сте икада користили ради на једној основној претпоставци: цев је потпуно пуна.

Кад то није истина, све се ломи. Магнетни мерачи одлично мере брзину-али немају појма колики је део цеви у ствари испуњен течношћу.Ултрасониц? Исти проблем.Турбинска бројила? Пола времена се врте у ваздуху. Вортек? Сигнал једноставно нестаје.

Математика је једноставна, али скоро нико не схвата како треба:

Проток=Брзина × Стварна влажна површина

Потребна су вам ДВА мерења, а не једно. Морате знати колико брзо се течност креће, И колико је тачно висока у цеви. Тек тада можете израчунати стварни проток.

Видим ову грешку сваке недеље. Неко купи стандардни магметар, споји га и добије леп стабилан сигнал од 4-20 мА. Они мисле да ради. Није. То је само поуздано погрешно.

Апликације које увек изазивају главобољу

• Ово су оне које најчешће позивам да поправим:
• Општински канализациони водови и лифт станице
• Испуштање отпадних вода из индустријских постројења
• Системи за атмосферске и дренажне воде
• Било која процесна линија{0}}са гравитационим напајањем
• Те глупе "затворене цеви" конверзије отворених канала

• Сифонски системи који понекад раде делимично пуни

   

Најбољи мерачи протока за делимично напуњене цеви: поређење технике

Тестирао сам сваки од њих у стварним биљкама. Ово није из таблица података-већ из мојих извештаја о услугама.

Дозволите ми да поновим оно последње: стандардни магнетни мерач у цеви која није-пуна ће очитати од 30% погрешно до ДВОСТРУКОГ стварног протока. И изгледаће сасвим нормално док то радите.

Површински-Магнетни метри брзине: шта одредим 8 од 10 пута

Ово је радни коњ. Није савршен, али је најбољи алат који имамо за 80% апликација.

Како то заправо функционише (без маркетиншке БС)

Постоје два сензора угурана у исто тело:

• Редовнимагнетни сензор протокакалемови који мере брзину{0}}исто као и сваки магметар
• Или ултразвучни или капацитивни сензор који тачно мери колико је течност висока

Предајник ради математику: на основу пречника цеви који сте унели и измереног нивоа, израчунава колики је део цеви заправо испуњен, множи се са брзином и даје вам стварни проток.

То је то. То је магија.

Шта заправо ради добро

Дозволите ми да вам кажем праве предности, а не тачке у брошури:

• Нема захтева за равне цеви.Ово{0}}мења игру. Ову ствар можете да причврстите одмах након што колено, вентил, пумпа-није важно. Поставио сам их 12 инча низводно од засуна и још увек раде.
• Бидирецтионал.Канализација и одводи понекад теку уназад. Овај мерач то подноси. Већина других не.
• Нема покретних делова.У отпадне воде са чврстим материјама, крпама и свим осталим људима људи бацају воду у тоалет? О овоме није{0}}преговарати.
• Потпуно потопљено.Када се линија потпуно напуни током олује? Наставља да ради.

Ограничења о којима вам нико не говори

Прецизност пада са литице испод 5% пуњења. Испод 30 мм у цеви од 600 мм? Гледате на ±10% грешке ако имате среће. Лист са подацима ће рећи ±2%. Не веруј.

Потребна му је проводљива течност{0}}исто као и сваком магметру. Чиста вода, угљоводоници, дизел? Заборави.

Седимент је тихи убица. Ако се муљ накупи на дну цеви, сензор нивоа мисли да је течност виша него што заправо јесте. Морате да програмирате циклус аутоматског чишћења електрода.

И да, скупље је. Слика 50-100% више од стандардног магметара. Вреди сваког пенија.

Ултразвучна област-Брзина: за велике цеви

За цеви веће од 1200 мм, електромагнетно постаје глупо скупо. Тада ултразвук има смисла.

Када вам је ово заиста потребно

• цеви од 48" и већег пречника
• Не-течности код којих магметри не раде
• Ретрофитс тамо где не можете да исечете цев
• Привремено праћење студија

Проблеми које ћете имати

Минимални ниво течности је 50 мм, тачка. Испод тога нема од чега да се одбије звук.

Увучени ваздух је ноћна мора. Мехурићи у току расипају ултразвучни сигнал и добијате податке о смећу. Аерациони басени низводно? Срећно.

Прецизност једноставно није тако добра. ±8% ради добро. Не очекујте перформансе магметара.

А ти ћеш чистити те сонде. Минимално свака три месеца. Маст, биофилм, муљ-све се накупља.

Парсхалл Флумес: Решење старе школе које још увек функционише

Ако градите ново и можете да изводите грађевинске радове, ништа није боље од правилно инсталираног Парсхалл канала за дугорочну{0}}поузданост.

Имам инсталиране канале 1990-их који су и данас у калибрацији. Нема електронике у струји тока, нема ничег што би се истрошило, ништа што би однело.

Али постоји квака. Потребан вам је губитак напона-велики део. 15-30% дубине вашег протока се губи преко канала. Ако ваш систем нема на располагању тај нагиб, заборавите га.

А грађевински радови су скупи. Али више од 20 година? То је далеко најјефтинија опција.

Мој технички лист који спречава 90% проблема

Управо то пишем на свакој наруџбини. Рафинирао сам ово током 20 година исправљања грешака других људи.

Не-Услови о којима се не може преговарати

• Права област{0}}технологија брзине, није стандардни магметар са ажурирањем фирмвера
• Минимални мерљиви ниво Мањи или једнак 25 мм– ако наведу 50 мм, удаљите се
• Тачност мора бити наведена на 10%, 25%, 50%, И 100% попуњености– не само при пуној цеви
• Капацитивни или ултразвучни ниво уграђен-– НЕ притисак. Седимент уништава сензоре притиска
• ИП68 подводни, минимална оцена дубине 10м
• Програмабилно чишћење електрода реверзне струје
• Модбус РТУ излаз са евидентирањем података– Једног дана ћете морати ово да дијагностикујете

Црвене заставе које значе бежи

• Сваки продавац који каже „наш стандардни магметар ради у делимичном пуњењу“
• Неће вам дати најмање три локалне референтне инсталације
• Технички лист показује тачност само у условима пуне цеви

• Покушавају да вам продају систем нивоа{0}}базираног на притиску

   

Не-Правила за уградњу мерача за пуне цеви (Доказано на терену)

Ово долази од пењања у стотине шахтова. Игноришите их и вратићете се.

• Поставите што је могуће ниже физички.Видим ову грешку сваки пут. Неко монтира сензор на средишњој линији цеви. Када је цев пуна 40%, сензор се налази у ваздуху и очитава нулу. За цев од 600 мм, монтирајте је 30-60 мм од дна. То је то.
• Само у савршено хоризонталној цеви.Чак и 2 степена нагиба мењају однос нивоа-на-довољно да се дода грешка од 5%.
• Увек додајте изолационе вентиле и бајпас.Једног дана ћете морати да повучете овај мерач. Немојте се присиљавати да затворите целу фабрику да бисте то урадили.
• Прстенови за уземљење нису опциони.Исто као и сваки магметар, али овде још критичнији.

• Никада не инсталирајте на високој тачки линије.Ваздушни џепови ће се скупити тамо и добићете насумично испадање.

   

Калибрација: Шта вам приручник не говори

Пуштање у рад мерача без{0}}пуних цеви је другачије. Ево моје стварне процедуре:

• Прво испразните нулу цеви.Ово је најважнији корак. Цев мора бити потпуно сува. Нема цурења, нема локве. Потпуно празан.
• Проверите ниво на више тачака.Попуните до 25%, 50%, 75%, 100%. Ручно измерите стварну дубину и упоредите са оним што мерач каже. Ово хвата 90% грешака у подешавању.
• Преносни доплер провера.Покрените преносиви мерач брзине поред њега са три различите брзине протока.

• Годишња верификација.Сваке године: празна цев нула, ручна провера нивоа урона, чишћење електроде. То је 30 минута рада који спречава грешке у наплати од 50.000 долара.

   

Решавање проблема: проблеми које видим сваке недеље

• Очитавање превисоко при малим протокима:9 пута од 10, нула се померила или се на сензору накупио муљ. Урадите празну нулу, очистите лице.
• Шиљасто лудо читање:Увучена ваздушна или земаљска петља. Проверите да ли постоји вентилација узводно, поправите уземљење, појачајте пригушење.
• Приказује нулу, али дефинитивно има течности:Сензор није потопљен (поставили сте га превисоко, зар не?) или су електроде потпуно обложене. Покрените циклус чишћења.

• Доследан помак:Уписали сте погрешан ИД цеви у предајник. Ја то радим најмање једном годишње. Двострука провера.

   

Поређење трошкова: 10-годишњи укупни трошкови власништва

Ево шта ово заправо кошта током 10 година, за типичну линију од 300 мм:

Овај последњи ред није шала. Видео сам стандардне магметре у пола-пуним цевима који очитавају 70% високо ГОДИНАМА пре него што је ико приметио. Јефтин бројило је увек најскупља опција.

Коначна препорука након 22 године

Држим ово једноставно:

Добијте магнетни мерач{0}}површине брзине ако:

• Ваша цев је 100-1200 мм
• Течност је проводљива (канализација, вода, ефлуент)
• Тачност је заправо битна
• Ово је трајна инсталација

Идите на ултразвук ако:

• Већа од 48" цев
• Не-течност која није проводна
• Не можете пресећи цев

Направите жлеб ако:

• То је нова градња
• Имате пад и губитак главе
• Желите да заборавите на то 20 година

И никада, никада не користите стандардни магнетни мерач у цеви која није пуна.Даће вам лепо, постојано, потпуно погрешно читање. И нећете сазнати док се не појаве ревизори.

Мерење без{0}}пуних цеви не мора да буде катастрофа. Наведите праву ствар, инсталирајте је исправно и заборавићете на њу 15 година.

Често постављана питања

П: Може ли стандардни магнетни мерач протока да ради у не-пуној цеви?

О: Не. Стандардни магметар ради под претпоставком да је цев 100% пуна. У делимично напуњеним цевима, он ће генерисати очитавања 30% до 100% већа од стварног протока, што често доводи до скупих накнада за отпадне воде и грешака у усклађености.

П: Који је најбољи мерач протока за делимично напуњене цеви?

О: За цеви пречника 100–1200 мм које носе проводљиве течности, магнетни мерач брзине (А- В) је најпоузданија опција, са практичном тачношћу од ±2–5%. За цеви веће од 1200 мм, ултразвучни А-В систем је исплативији-.

П: Како функционише магнетни мерач протока{0}}површине брзине?

О: Интегрише два сензора у једно тело: стандардни магнетни калем за мерење брзине протока и уграђен-сензор нивоа (капацитивни или ултразвучни). Предајник израчунава стварни проток множењем измерене брзине са стварном влажном површином попречног-пресека цеви.

П: Који је минимални мерљиви ниво течности за мерила протока без{0}}пуних цеви?

О: Магметар брзине-подручја{1}} високог квалитета може да пружи поуздана очитавања на нивоима течности од само 10–25 мм. Тачност опада значајно испод 5% испуњености цеви, а накупљање седимента на дну цеви ће додатно повећати одступање мерења.

Референце

[1] ИСО 1088:2021. Хидрометрија – методе{3}}области брзине помоћу тренутних-метара. Међународна организација за стандардизацију, Женева.

[2] Бакер, РЦ (2020). Приручник за мерење протока: индустријски дизајн, принципи рада, перформансе и апликације{5}}. издање. Цамбридге Университи Пресс.

[3] Федерација водене средине. (2022). Мерење протока комуналних отпадних вода: Практични водич. Александрија, ВА.

[4] Спитзер, ДВ (2021). Мерење индустријског протока{5}}. издање. Међународно друштво за аутоматизацију.

[5] ИЕЦ 61937:2020. Електромагнетни мерачи протока за делимично испуњен проток цеви. Међународна електротехничка комисија.