EgyRögzíthető tranzitidő ultrahangos áramlásmérőA jelerősség az egyik leghasznosabb diagnosztikai paraméter. Van azonban egy gyakori félreértés:

A nagy jelerősség nem feltétlenül jelent nagy mérési pontosságot, az alacsony jelerősség pedig nem feltétlenül jelenti azt, hogy az áramlásmérő hibás.

A jelerősség főként azt mutatja meg, hogy az ultrahangos jel milyen hatékonyan halad át a csövön és a folyadékon, és milyen jól veszi azt a másik jelátalakító.

1. Mi a jelerősség?

Egyszerűen fogalmazva,A jel erőssége az áramlásmérő által vett ultrahangos jel erősségét jelzi..

Egy rögzítő ultrahangos áramlásmérő akusztikus úthossza hozzávetőlegesen:

Jelátalakító → Csőfal → Bélés → Folyadék → Bélés → Csőfal → Jelátalakító

Az adó ultrahangos jelet generál, amely áthalad a cső falán és a folyadékon, mielőtt eléri a vevő jelátalakítót.

Ha az akusztikus energia viszonylag kis veszteséggel kerül átvitelre, a vett jel erősebb lesz. Ha a jel jelentős csillapodást, visszaverődést vagy szóródást tapasztal, a vett jel gyengébb lesz.

2. Milyen tényezők befolyásolják a jel erősségét?

Számos tényező jelentősen befolyásolhatja a vett ultrahangos jelet.

2.1 Csőanyag

A különböző csőanyagok eltérő akusztikai tulajdonságokkal rendelkeznek.

Gyakori példák a következők:

• Szénacél
• Rozsdamentes acél
• Öntöttvas
• PVC
• HDPE
• Cementtel bélelt cső

Az ultrahangos energia eltérően viselkedik, amikor különböző anyagokon halad át. Ezért ugyanaz az áramlásmérő eltérő jelerősséget mutathat, ha különböző típusú csövekre szerelik.

2.2 Csőfalvastagság

A csőfal vastagsága különösen fontos a lakatfogós ultrahangos áramlásmérésnél.

Általánosságban elmondható, hogy minél vastagabb a csőfal, annál nagyobb anyagmennyiségen kell áthaladnia az ultrahangos jelnek, ami növelheti az akusztikus csillapítást.

Ez különösen fontossá válhat a következők esetében:

Nagy átmérőjű, vastag falú csövek

Ezért a cső mérete önmagában nem elegendő az ultrahangos áramlásmérő kiválasztásához.

Például ahelyett, hogy csak a következőket adná meg:

Csőméret: DN500

sokkal hasznosabb, ha megadjuk:

Csőanyag + Külső átmérő + Falvastagság + Bélésanyag

2.3 Csőbélelés

A csőbélelés jelentős hatással lehet a jelerősségre.

A gyakori bélésanyagok a következők:

• PTFE
• Gumi
• Cement
• Epoxi
• Műanyag

Az ultrahangos jelnek át kell haladnia a következőkön:

Átalakító → Csőfal → Bélés → Folyadék

Ha a bélés akusztikai tulajdonságai jelentősen eltérnek a cső és a folyadék tulajdonságaitól, további akusztikai veszteségek léphetnek fel.

Ezért nem mindig elég tudni, hogy egy cső „acél”. A belső bélés típusát és vastagságát is figyelembe kell venni.

3. Miért csökkentik a légbuborékok a jel erősségét?

A légbuborékok a gyenge vagy instabil ultrahangos jelek egyik leggyakoribb okai.

Mivel a gáz és a folyadék akusztikai tulajdonságai nagyon eltérőek, a buborékok szétszórhatják és visszaverhetik az ultrahangos hullámokat.

Jelentős légbuborékok nélkül:

Ultrahangos jel → Folyadék → Vevőátalakító

Légbuborékokkal:

Ultrahangos jel → Buborékok → Szórás/Visszhang → Energiaveszteség → Gyengébb vett jel

Ennek eredményeként a túlzott légbuborékok a következőket okozhatják:

• Csökkent jelerősség
• Instabil áramlási értékek
• Szakaszos jelveszteség
• Gyenge mérési stabilitás

Ezért, amikor a jel erőssége hirtelen csökken, a mérnöknek nemcsak az átalakítókat kell ellenőriznie, hanem azt is meg kell vizsgálnia, hogy van-e levegő a csőben.

4. Az átalakító csatolása is kritikus fontosságú

A lakatfogós ultrahangos áramlásmérők esetében az átalakító nem érintkezik közvetlenül a folyadékkal. Az ultrahangos jelnek át kell haladnia a cső falán.

A kapcsolási útvonal a következőképpen egyszerűsíthető:

Átalakító → Csatlakozóanyag → Csőfal

A rossz csatolás jelentősen csökkentheti a jel erősségét.

Tipikus okok a következők:

• Nem elegendő kötőanyag
• Egyenetlen tengelykapcsoló
• Rozsda vagy korrózió a cső felületén
• Vastag festék vagy bevonat
• Durva csőfelület
• Laza jelátalakítók
• Az eredeti helyzetükből elmozdult jelátalakítók

A megbízható ultrahangos átvitelhez ezért elengedhetetlen a megfelelő felület-előkészítés és a jelátalakító és a cső közötti jó mechanikai érintkezés.

5. A nagy jelerősség nagy pontosságot is jelent?

Nem feltétlenül.

Ez az egyik legfontosabb megértendő pont.

A jelerősség főként a következőket árulja el:

„Tud-e az áramlásmérő kellően erős ultrahangos jelet venni?”

A mérési pontosság ezzel szemben a következőket kérdezi:

„Mennyire közel áll a mért áramlási sebesség a tényleges áramlási sebességhez?”

Ez két különböző dolog.

Például:

A. eset

Jelerősség: Magas

De a jelátalakítók rossz helyen vannak felszerelve, és az áramlási profil jelentősen torzul.

→ A jel erős lehet, de a mérésben továbbra is lehet hiba.

B. eset

Jelerősség: Közepes

De az átalakítók megfelelően vannak felszerelve, a csővezeték állapota megfelelő, és a jel stabil.

→ Az áramlásmérő továbbra is jó mérési teljesítményt nyújthat.

Ezért:

Nagy jelerősség ≠ Nagy pontosság

6. Milyen alacsony a túl alacsony?

Nincs olyan univerzális jelerősségi érték, amely minden ultrahangos áramlásmérőre alkalmazható.

A különböző gyártók eltérően határozhatják meg és jeleníthetik meg a jelerősséget, például:

• Jelerősség %
• Jelerősség dB-ben
• Jelminőség
• Jel-zaj arány
• Vételi jelszint

Ezek a paraméterek összefüggenek, de mégisnem feltétlenül hasonlítható össze közvetlenül a különböző gyártók vagy modellek között.

Egy adott áramlásmérő esetében a gyártó kézikönyvét és a műszer belső definícióját kell referenciaként használni.

7. Jelerősség vs. jel-zaj arány

A mélyebb megértés érdekében fontos megkülönböztetni azt is,Jelerősség-tólSNR (jel-zaj arány).

Jelerősségfőként a következőket írja le:

Milyen erős a vett ultrahangos jel.

Jel-zaj arányleírja:

Milyen erős a hasznos jel a háttérzajhoz képest.

Például az áramlásmérő viszonylag erős jelet vehet, de ha az elektromos vagy mechanikai zaj is magas, az SNR továbbra is rossz lehet.

Ezért, amikor a műszer olyan paramétereket biztosít, mint:

Jelerősség + Jel-zaj arány + Jelminőség

ideális esetben együttesen kell őket értékelni.

8. Hogyan használható a jelerősség a hibaelhárításhoz?

Egy gyakorlati hibaelhárítási megközelítés az, hogy megfigyeljük mind aszint és stabilitása jelnek.

Stabil és viszonylag erős jel

Ez általában arra utal, hogy:

• A jelátalakítók jól vannak összekapcsolva
• Az akusztikus útvonal elfogadható
• A vételi jel stabil

A mérési pontosságot azonban külön kell értékelni.

Nagyon gyenge jel

Ellenőrizze a következőket:

1. Jelátalakító telepítése
2. Kapcsolóanyag
3. Csőfelület állapota
4. Csőfal vastagsága
5. Csőbélelés
6. Légbuborékok
7. Hogy a cső teljesen tele van-e
8. Jelátalakító távolsága
9. Jelátalakító kiválasztása
10. Az áramlásmérőbe bevitt cső- és folyadékparaméterek

A jel erőssége hirtelen csökken

Fordítson különös figyelmet a következőkre:

• Légbuborékok jutnak be a csőbe
• Laza jelátalakítók
• Leromlott tengelykapcsoló
• Az üzemi körülmények változásai
• Jelentős változások a folyadék hőmérsékletében
• Cső rezgés

9. A jel erőssége inkább egy akusztikus állapotjelző

Végül,A jelerősséget inkább akusztikus diagnosztikai indikátornak, mint közvetlen pontossági mutatónak kell tekinteni..

Segít megválaszolni a kérdést:

„A csövön és a folyadékon keresztül halad az ultrahangos jel, és megfelelően veszik?”

Önmagában nem válaszolja meg a következőket:

„Pontos az áramlásmérés?”

A megfelelő értékelésnek több tényezőt kell figyelembe vennie:

Jelerősség + Jel-zaj arány/Jelminőség + Átalakító telepítése + Csővezeték állapota + Folyadék állapota + Áramlási profil + Kalibrálás

Ezért a gyakorlati mérnöki alkalmazásokban,A jelerősség elsősorban a telepítés ellenőrzéséhez, a hibaelhárításhoz és a mérőrendszer akusztikus állapotának monitorozásához hasznos – nem pedig önálló mérési pontossági specifikációként.