Développement de débitmètres d'eau non invasifs
Le débitmètre d'eau non invasif utilise la technologie de mesure du débit à ultrasons ; les transducteurs de débitmètre sont souvent des types de pinces sans intrusion dans les conduites d'eau, nous voyons souvent des débitmètres à ultrasons portables, des débitmètres à ultrasons portables ou des débitmètres d'eau muraux avec capteur de débit non invasif pour mesurer le débit d'eau.
La technologie des débitmètres à ultrasons est apparue sur le marché depuis 1970. Au début, elle était principalement basée sur le débitmètre Doppler. Cependant, au début, la technologie de débitmètre d'eau non invasive a été appliquée dans de nombreuses applications inappropriées, ce qui a entraîné des résultats de mesure médiocres. Des années plus tard, certaines applications plus réussies ont été promues et la mesure du débit d'eau par ultrasons avec une technologie non invasive a été progressivement reconnue par les utilisateurs. Dans le même temps, la capacité de l'unité de traitement électronique des débitmètres à ultrasons a été améliorée au cours des dernières décennies avec l'amélioration du niveau technique de l'industrie électronique. Avec un développement continu, ces améliorations élargissent non seulement le champ d'application des débitmètres Doppler, mais rendent également le débitmètre à ultrasons à transit temporel appliqué à une variété d'applications, et peuvent obtenir une plus grande précision, rendant ainsi la technologie de débitmètre à ultrasons non invasive plus utilisée.
Depuis 1990, de nombreuses sociétés pétrolières et gazières et stations d'étalonnage de débit ont accumulé une grande quantité de données pratiques, complétant ainsi le premier rapport de recherche sur la mesure du gaz naturel par des débitmètres à ultrasons en 1996, qui est la partie importante du rapport AGA 9 de 1998. . Depuis lors, les débitmètres à ultrasons se sont largement développés dans le domaine du comptage du gaz naturel. En 2005, également basée sur un grand nombre de données pratiques, la norme API 5.8 pour la mesure des hydrocarbures liquides par débitmètre à ultrasons liquide a été officiellement promulguée, ce qui a efficacement promu l'application du débitmètre à ultrasons liquide dans le pétrole et ses produits.
À l'heure actuelle, le nombre de débitmètres à ultrasons est appliqué à l'échelle mondiale à un rythme supérieur à 10 % par an. La Chine est le pays à la croissance la plus rapide et l'industrie pétrolière et gazière est la plus grande industrie d'application.
Principe du débitmètre d'eau non invasif
Il existe aujourd'hui sur le marché deux technologies courantes de débitmètre à ultrasons : le débitmètre à temps de transit et le débitmètre Doppler. Bien que les débitmètres non intrusifs avec méthode de temps de transit aient été inventés plus tard, ils sont largement utilisés et peuvent atteindre une plus grande précision pour la mesure de l'eau. Bien que l'application de la technologie Doppler présente de nombreuses limites, elle a également son application unique pour la mesure des eaux usées ou des eaux sales.
Débitmètre à temps de transit avec capteur de débit d'eau non invasif
La méthode du débitmètre à temps de transit fait référence à la technique de détermination de la vitesse de l'eau dans le pipeline en mesurant le temps entre les deux transducteurs lorsque l'impulsion ultrasonique circule vers l'avant et vers l'arrière. Chaque transducteur agit comme un émetteur puis un récepteur. Les débitmètres à temps de transit sont principalement destinés à l'eau propre, à l'eau du robinet, aux eaux souterraines, à l'eau de lutte contre les incendies, etc., ne conviennent pas aux eaux sales, aux eaux usées ou aux effluents.
À condition que l'eau remplisse le tuyau et soit stationnaire, le temps de l'impulsion ultrasonore vers et depuis le transducteur est théoriquement le même. Parce que dans un fluide statique, la vitesse des ultrasons se propageant dans différentes directions est constante. Si l'eau s'écoule dans un tuyau, les impulsions ultrasonores se déplacent plus rapidement en aval qu'en amont, et la différence de temps entre les deux est proportionnelle à la vitesse de l'eau dans le tuyau. Les débitmètres à ultrasons mono et multicanaux peuvent être utilisés pour mesurer les débits d'eau, mais les débitmètres à ultrasons multicanaux mesurent plus précisément car ils obtiennent des informations sur le débit à partir de différents emplacements dans le profil de l'eau, donc plus proches de la situation réelle du débit. La vitesse d'écoulement est calculée à partir du temps de parcours sur une distance fixe et n'est pas affectée par des facteurs tels que la température de l'eau, la pression et la composition du fluide.
Les débitmètres d'eau à ultrasons ont une très grande précision sur une très large plage de débit sans perte de pression dans la canalisation. Parce qu'il n'y a pas de pièces mobiles, les débitmètres à ultrasons sont des performances très stables en tant que débitmètres non intrusifs. En général, les débitmètres d'eau non invasifs présentent les principaux avantages suivants par rapport aux autres types de débitmètres : débitmètres sans pièces mobiles, débitmètres sans contact , pas de perte de charge ; taux de couverture large ; comptage bidirectionnel ; pas besoin d'entretien périodique ; travaux de plomberie simples nécessaires à l'installation; stable et longue durée de vie.
Pince sur débitmètre d'eau à ultrasons
Les débitmètres à ultrasons de la méthode Doppler et de la méthode de transmission temporelle ont une installation à pince ; il peut être fixé sur des débitmètres d'eau. Les débitmètres non invasifs ne pénètrent pas dans la paroi du tuyau et leurs sondes n'entrent pas en contact avec l'eau. Ce débitmètre non intrusif présente des avantages dans la mesure de fluides corrosifs, mais sa précision est faible et ne peut pas répondre aux exigences de haute précision. Le débitmètre à pince doit respecter strictement les opérations suivantes : le matériau de la canalisation à mesurer doit être adapté à la transmission des ondes sonores ; la surface de montage doit être propre et propre; la sonde doit être acoustiquement couplée à l'extérieur du tuyau (généralement de la graisse ou de l'époxy est utilisé); la paroi intérieure du tuyau à mesurer doit être exempte de substances capables d'absorber les ondes sonores. Par exemple, les fabricants de débitmètres proposent différentes manières d'installer une pince sur les débitmètres pour positionner la sonde. Certains fabricants fixent l'assemblage de la sonde à la paroi extérieure du pipeline au moyen d'un rail d'alignement, d'une sangle, de chaînes à maillons ou d'un montage en surface pour monter l'ensemble du module sur le tuyau. La vitesse du son à laquelle une onde sonore se déplace est déterminée par le matériau qu'elle traverse et l'angle de réfraction qui en résulte varie considérablement. Étant donné que le tuyau et l'eau peuvent produire des angles de réfraction, il est très difficile de positionner la sonde avec précision. De plus, le positionnement de la sonde qui fonctionne pour un fluide ne fonctionnera pas pour d'autres fluides en raison des changements dans l'angle de réfraction.
Lorsque le positionnement précis de la sonde est terminé, la sonde doit être couplée acoustiquement à la paroi extérieure du tuyau avec de la graisse ou de l'époxy. Les surfaces de couplage rugueuses peuvent provoquer le détachement de la sonde de la paroi du tuyau, affectant la transmission et la réception des impulsions entre les sondes. Pour les applications de transactions commerciales, les débitmètres à ultrasons à pince n'ont pas la précision et la stabilité requises.
Spécifications du débitmètre d'eau non invasif
- Le débitmètre d'eau non invasif peut être un débitmètre d'eau invasif à montage mural ou un débitmètre d'eau de type portable ou des débitmètres d'eau portables;
- Le débit d'eau direct et inverse peut être mesuré et enregistré sur les données par des débitmètres non intrusifs.
- Une variété de protocoles de communication est disponible pour les transmetteurs de débitmètre non invasifs, tels que 4-20 mA, impulsion, relais, RS485, Modbus. Le débitmètre peut transmettre des données au PC ou au cloud via le protocole pour réaliser l'Internet des objets. Le protocole de communication est adapté à différentes conditions environnementales.
- Le transmetteur de débit a un enregistreur de données intégré pour enregistrer les données de mesure de l'eau et les données peuvent être exportées vers un ordinateur. Les données du pipeline d'inspection peuvent être exportées dans l'inspection de maintenance. Les données comprennent l'heure, le débit d'eau, le débit total d'eau, le débit d'eau aller et retour, et l'intervalle de mesure peut être défini, ce qui convient aux travaux d'inspection de pipeline.
- Différentes manières d'installer une sonde à ultrasons à débit non invasif, telle qu'un maillon de chaîne, un rail d'alignement ou une sangle. Débitmètres sans contact pour une perte de charge nulle.
- Les débitmètres d'eau non invasifs sont dotés de pinces sur les transducteurs pour ne pas endommager la canalisation d'eau et n'entraîneront pas de fuite de canalisation d'eau.
- Taille de la conduite d'eau de DN32 à DN2000, la taille normale de la demande est un débitmètre d'eau non invasif de 1 pouce, 2 ", 3" 4 pouces, capteur de débit à ultrasons DN100, 6 pouces, pince 8 pouces, 10 ", 12 pouces ou DN300 sur les débitmètres
- Plage de vitesse de l'eau : ±0,01 m/s ~ ±12,0 m/s
