Облицовката на тръбите е важен фактор, който трябва да се вземе предвид при монтажа наултразвуков разходомер с клещиВъпреки че преобразувателите са монтирани от външната страна на тръбата, ултразвуковият сигнал трябва да премине през стената на тръбата и в много случаи през вътрешната облицовка, преди да достигне течността.

Следователно, видът и дебелината на облицовката на тръбите могат да окажат значително влияние върхусила на сигнала, акустично предаване, разстояние между преобразувателите и стабилност на измерването.

1. Как ултразвуковият сигнал се разпространява през облицована тръба?

За типичен ултразвуков разходомер с клещи, ултразвуковият сигнал следва път, подобен на:

Преобразувател → Стена на тръбата → Облицовка на тръбата → Течност → Облицовка на тръбата → Стена на тръбата → Преобразувател

За разлика от вмъквания разходомер, преобразувателите не контактуват директно с течността.

Ултразвуковият сигнал трябва да премине през няколко различни материала, преди да достигне течността. Всеки материал има различни акустични свойства, така че сигналът може да претърпи отражение, пречупване и затихване на границите между материалите.

Ето защо е необходимо да се вземе предвид облицовката на тръбите по време на монтажа на ултразвуков разходомер.

2. Защо е важен материалът на подплатата?

Различните материали за облицовка имат различниакустичен импеданс и скорост на звука.

Често срещани материали за облицоване на тръби включват:

• ПТФЕ
• Каучук
• Твърда гума
• Циментов разтвор
• Епоксидна смола
• Пластмаса
• Други защитни покрития

Когато ултразвукова вълна преминава от един материал в друг, част от енергията ѝ може да се отрази на границата на раздела.

Например:

Стена на тръбата → Облицовка → Течност

На всеки интерфейс разликата в акустичните свойства може да повлияе на това колко ултразвукова енергия навлиза в следващия материал.

Ако акустичното несъответствие е значително, може да се отрази повече енергия и по-малко енергия да достигне приемащия преобразувател.

Това може да доведе до:

По-ниска сила на сигнала и по-трудно акустично измерване.

3. Защо дебелината на облицовката е важна?

Дебелината на подплатата също е важна.

Тънката облицовка може да има относително ограничен ефект, докато дебелата облицовка може значително да увеличи дължината на акустичния път през облицовъчния материал.

Докато ултразвуковият сигнал преминава през облицовката, част от енергията му може да бъде отслабена.

Следователно, условията на измерване се влияят от:

Материал на облицовката + Дебелина на облицовката + Акустични свойства

Поради тази причина две тръби с еднакъв номинален диаметър и еднакъв външен материал могат да се държат различно, ако вътрешните им облицовки са различни.

Например:

Тръба от въглеродна стомана без облицовка

и

Тръба от въглеродна стомана с дебела гумена облицовка

може да има значително различни характеристики на ултразвуково предаване.

4. Защо гумените и пластмасовите облицовки могат да бъдат предизвикателство?

Някои меки или нискоскоростни материали за облицовка могат да затруднят ултразвуковото измерване с скоби.

Примерите включват някои:

• Гумени облицовки
• PTFE облицовки
• Пластмасови облицовки

Ултразвуковата вълна може да претърпи по-голямо затихване или отражение при преминаване през тези материали.

Това може да доведе до:

• Намалена сила на сигнала
• Повишена трудност при откриване на сигнала
• По-тесен диапазон от подходящо разстояние между преобразувателите
• По-голяма чувствителност към условията на монтаж

Това не означава, че облицованите тръби не могат да бъдат измервани.

По-скоро, разходомерът трябва да бъде правилно избран и конфигуриран според действителните условия на тръбата и облицовката.

5. Как облицовката на тръбите влияе на разстоянието между преобразувателите?

При ултразвукови разходомери с клещи, разстоянието между преобразувателите обикновено се изчислява въз основа на няколко параметъра, включително:

• Диаметър на тръбата
• Дебелина на стената на тръбата
• Материал на тръбата
• Материал за подплата
• Дебелина на облицовката
• Тип течност
• Температура на течността
• Скорост на ултразвук през различните материали

Следователно, ако информацията за облицовката, въведена в разходомера, е неправилна, изчисленото разстояние между преобразувателите също може да е неправилно.

Например, ако действителната тръба има 5 мм гумена облицовка, но инструментът е конфигуриран като необлицована стоманена тръба, изчисленият акустичен път може да не съвпада точно с действителната структура на тръбата.

Това може да затрудни получаването на сигнал и да повлияе на производителността на измерването.

6. Може ли разходомер да има силен сигнал на облицована тръба?

Да.

Облицована тръба не означава автоматично, че ултразвуковият сигнал ще бъде слаб.

Действителната сила на сигнала зависи от комбинирания ефект на:

Материал на тръбата + Дебелина на стената + Облицовка + Течност + Преобразувател + Монтаж

Добре проектираната инсталация върху облицована тръба все още може да осигури стабилен и силен ултразвуков сигнал.

Следователно, наличието на облицовка не трябва да се третира като автоматичен индикатор, че ултразвуковото измерване с клещи е неподходящо.

7. Как въздушните мехурчета могат да влошат проблема?

Облицованите тръби могат да представляват и друг потенциален проблем: натрупване на въздух.

Ако тръбата не е напълно запълнена или ако в течността има въздушни мехурчета, ултразвуковият сигнал може да бъде значително отслабен или разсеян.

Комбинираното състояние на:

Дебела подплата + Въздушни мехурчета + Лошо сцепление

може да направи предаването на ултразвуков сигнал особено трудно.

Следователно, мястото за монтаж в идеалния случай трябва да бъде избрано нанапълно запълнена тръбна секция, далеч от места, където може да се натрупва въздух.

8. Как инженерите трябва да оценят облицована тръба?

Преди да инсталирате ултразвуков разходомер с клещи, се препоръчва да съберете следната информация:

1. Външен диаметър на тръбата
2. Дебелина на стената на тръбата
3. Материал на тръбата
4. Материал за подплата
5. Дебелина на облицовката
6. Тип течност
7. Температура на течността
8. Очаквана скорост на потока
9. Състояние на тръбата
10. Налична дължина на правата тръба

Тази информация позволява на разходомера да определи по-подходяща акустична конфигурация и разстояние между преобразувателите.

За трудни приложения, реални тестове на място могат да бъдат полезни преди окончателния монтаж.

9. Какви са типичните симптоми на проблем, свързан с подплатата?

Акустичен проблем, свързан с облицовката, може да се прояви като:

• Ниска сила на сигнала
• Нестабилна сила на сигнала
• Трудност при улавяне на ултразвуков сигнал
• Неправилни или нестабилни показания на потока
• Честа загуба на сигнал
• Силна чувствителност към позицията на преобразувателя

Тези симптоми обаче не означават непременно, че самата лигавица е единствената причина.

Подобни симптоми могат да възникнат и от:

• Лошо свързване на преобразувателя
• Неправилно разстояние между преобразувателите
• Прекомерна дебелина на стената на тръбата
• Въздушни мехурчета
• Неправилни параметри на тръбата
• Корозия на повърхността на тръбите
• Вибрации на тръбите

Следователно, при отстраняването на неизправности трябва да се вземе предвид целият акустичен път, а не да се фокусира само върху облицовката.

Облицовката на тръбите влияе върху измерването на потока с ултразвукови скоби, тъй като ултразвуковият сигнал трябва да премине презстената и облицовката на тръбата преди навлизане в течността.

Материалът и дебелината на облицовката могат да повлияят на акустичното предаване, затихването на сигнала, отражението и необходимото разстояние между преобразувателите.

Ключовите фактори могат да бъдат обобщени като:

Материал на тръбата + Дебелина на стената + Материал на облицовката + Дебелина на облицовката + Свойства на течността → Акустично предаване → Качество на сигнала → Стабилност на измерването

Следователно, при избора и монтажа на ултразвуков разходомер с клещи, облицовката на тръбопровода винаги трябва да се третира като важна част от акустичния път на измерване.

Облицована тръба не е задължително да предотвратява ултразвуковото измерване, ноМатериалът и дебелината на облицовката трябва да бъдат правилно взети предвид при избора на разходомер, конфигурирането на параметрите и монтажа на преобразувателя.