Ne{0}}viso vamzdžio srauto matavimas: 22-metų praktikoje patikrintas vadovas

Dar 2007-aisiais man pašėlusiai skambino nuotekų gamyklos prižiūrėtojas. Prieš tris mėnesius jie sumontavo tai, ką pardavėjas pavadino „ne-visu vamzdžiu galinčiu“ magnetiniu skaitikliu, o aplinkosaugos auditas parodė, kad jų išmetimas buvo 45 % didesnis nei tikrasis. Išvažiavau ten, įlipau į šulinį ir iškart pamačiau problemą: skaitiklis rodė greitį puikiai, bet vamzdis buvo tik pusiau pilnas. Skaitiklis skaičiavo srautą taip, tarsi visas skerspjūvis{6}} būtų skystas. Tas 1800 USD „pigus“ skaitiklis jiems kainavo 47 000 USD nereikalingų mokesčių už nuotekas.

Ta istorija – ne išimtis. Tai norma. Per 22 metus, kai tai dariau, sutvarkiau daugiau sugedusių ne-visų vamzdžių įrenginių, nei galiu suskaičiuoti. Nešvari paslaptis? 90 % rinkoje esančių srauto matuoklių tiesiog nebuvo skirti iš dalies užpildytiems vamzdžiams. Daugelis pardavėjų mielai parduos standartinį magnetų matuoklį ir sukryžia pirštus.

Tai ne vadovėlis. Tai aš iš tikrųjų sakau savo klientams, kol jie neiššvaistė savo pinigų.

Kodėl nepavyksta{0}}išmatuoti viso vamzdžio srauto (dažnos klaidos)

Kiekvienas srauto matuoklis, kurį kada nors naudojote, veikia remiantis viena pagrindine prielaida: vamzdis yra visiškai pilnas.

Kai tai netiesa, viskas sugenda. Magnetiniai matuokliai puikiai matuoja greitį,-tačiau jie neturi supratimo, kiek vamzdžio iš tikrųjų užpildyta skysčiu.Ultragarsinis? Ta pati problema.Turbininiai skaitikliai? Pusę laiko jie sukasi ore. Sūkurys? Signalas tiesiog dingsta.

Matematika paprasta, bet beveik niekas jos nesupranta:

Srauto=greitis × faktinis drėgnas plotas

Reikia DU išmatavimų, o ne vieno. Turite žinoti, kaip greitai skystis juda, IR tiksliai kokio aukščio jis yra vamzdyje. Tik tada galite apskaičiuoti tikrąjį srautą.

Šią klaidą matau kiekvieną savaitę. Kažkas nusiperka standartinį magnetų matuoklį, jį prijungia ir gauna gražų pastovų 4–20 mA signalą. Jie mano, kad tai veikia. Tai ne. Tai tiesiog užtikrintai klysta.

Programos, kurios visada sukelia galvos skausmą

• Tai yra tie, kuriuos dažniausiai raginama taisyti:
• Komunalinės kanalizacijos linijos ir keltuvai
• Pramonės įmonių nuotekų išleidimas
• Lietaus ir drenažo sistemos
• Bet kokia gravitacijos{0}}tiekimo proceso linija
• Tie kvaili atvirų kanalų „uždarų vamzdžių“ konversijos

• Sifonų sistemos, kurios kartais veikia iš dalies

   

Geriausi iš dalies užpildytų vamzdžių srauto matuokliai: techninis palyginimas

Aš išbandžiau kiekvieną iš jų tikruose augaluose. Tai ne iš duomenų lapų,{1}}tai iš mano paslaugų ataskaitų.

Leiskite pakartoti paskutinį: standartinis magnetinis skaitiklis ne-pilname vamzdyje rodys bet kur nuo 30 % neteisingo iki DVIGUBO faktinio srauto. Ir tai darant atrodys visiškai įprastai.

Plotas-Greičio magnetiniai matuokliai: ką aš nurodau 8 kartus iš 10

Tai darbinis arklys. Tai nėra tobula, bet tai geriausias įrankis, kurį turime 80 % programų.

Kaip tai iš tikrųjų veikia (be rinkodaros BS)

Tame pačiame korpuse yra du jutikliai:

• Eilinismagnetinis srauto jutiklisritės, kurios matuoja greitį{0}}toks pat kaip ir bet kuris magnetometras
• Ultragarsinis arba talpinis jutiklis, tiksliai matuojantis skysčio aukštį

Siųstuvas atlieka skaičiavimus: pagal įvestą vamzdžio skersmenį ir išmatuotą lygį jis apskaičiuoja, kokia vamzdžio dalis iš tikrųjų užpildyta, padaugina iš greičio ir pateikia tikrą srautą.

Tai viskas. Štai ta magija.

Ką iš tikrųjų daro gerai

Leiskite man papasakoti tikruosius pranašumus, o ne brošiūros punktus:

• Nėra jokių tiesių vamzdžių reikalavimų.Tai keičia{0}}žaidimą. Galite pritvirtinti šį daiktą iškart po to, kai alkūnė, vožtuvas, siurblys-nesvarbu. Aš juos sumontavau 12 colių pasroviui nuo sklendžių ir jie vis dar veikia.
• Dvikryptis.Kanalizacija ir kanalizacija kartais teka atgal. Šis matuoklis tai tvarko. Dauguma kitų to nedaro.
• Nėra judančių dalių.Nuotekose su kietosiomis medžiagomis, skudurais ir visa kita žmonės nuleidžia vandenį tualetuose? Tai ne{0}}derėtina.
• Visiškai panardinamas.Kai linija visiškai išsikrauna per audrą? Jis veikia toliau.

Apribojimai, apie kuriuos niekas nepasakoja

Tikslumas nukrenta nuo uolos žemiau 5 % užpildymo. Žemiau 30 mm 600 mm vamzdyje? Jei jums pasisekė, žiūrite į ±10 % paklaidą. Duomenų lape bus nurodyta ±2%. Netikėk.

Jam reikalingas laidus skystis-toks pat kaip ir bet kuriam magnetiniam matuokliui. Grynas vanduo, angliavandeniliai, dyzelinas? Pamiršk tai.

Nuosėdos yra tylus žudikas. Jei dumblas susikaupia vamzdžio apačioje, lygio jutiklis mano, kad skystis yra didesnis nei iš tikrųjų. Turite suprogramuoti automatinį elektrodų valymo ciklą.

Ir taip, jis yra brangesnis. Paveikslas 50-100% daugiau nei standartinis mag matuoklis. Verta kiekvieno cento.

Ultragarso srities{0}}greitis: dideliems vamzdžiams

Vamzdžiams, didesniems nei 1200 mm, elektromagnetiniai tampa kvailai brangūs. Štai tada ultragarsas turi prasmę.

Kai jums to iš tikrųjų reikia

• 48" ir didesnio skersmens vamzdžiai
• Ne{0}}laidūs skysčiai, kur magnetometrai neveiks
• Remontas ten, kur negalima nupjauti vamzdžio
• Laikinas stebėjimas studijoms

Problemos, kurias turėsite

Minimalus skysčio lygis yra 50 mm, taškas. Žemiau to garso nėra nuo ko atšokti.

Įkvėptas oras yra košmaras. Burbuliukai sraute išsklaido ultragarso signalą ir jūs gaunate šiukšlių duomenis. Aeracijos baseinai pasroviui? Sėkmės.

Tikslumas tiesiog nėra toks geras. ±8 % sekasi gerai. Nesitikėkite magnetometro veikimo.

Ir jūs išvalysite tuos keitiklius. Mažiausiai kas tris mėnesius. Riebalai, bioplėvelė, dumblas{2}}visa tai kaupiasi.

Parshall Flumes: senosios mokyklos sprendimas, kuris vis dar veikia

Jei statote naują ir galite atlikti civilinius darbus, niekas nepralenks tinkamai sumontuoto „Parshall“ kanalo ir užtikrins ilgalaikį{0}}patikimumą.

Aš turiu devintajame dešimtmetyje sumontuotus dūmtraukius, kurie ir šiandien yra kalibruojami. Srauto sraute nėra elektronikos, nėra ko susidėvėti, nėra ko dreifuoti.

Bet yra laimikis. Reikia prarasti aukštį-daug jo. 15-30% srauto gylio prarandama kanale. Jei jūsų sistemoje tokio nuolydžio nėra, pamirškite tai.

O civiliniai darbai brangūs. Bet daugiau nei 20 metų? Tai kol kas pigiausias variantas.

Mano specifikacijų lapas, leidžiantis išvengti 90 % problemų

Būtent tai rašau kiekviename pirkimo užsakyme. Aš tai patobulinau per 20 metų, taisydamas kitų žmonių klaidas.

Ne{0}}Nederėtini reikalavimai

• Tikra ploto{0}}greičio technologija, o ne standartinis mag matuoklis su programinės įrangos atnaujinimu
• Mažiausias išmatuojamas lygis Mažesnis arba lygus 25 mm– jei jie nurodo 50 mm, pasitraukite
• Tikslumas turi būti nurodytas 10%, 25%, 50%, IR 100% užpildymas– ne tik pilnu vamzdžiu
• Įtaisytas{0}}talpinis arba ultragarsinis lygis– NĖRA spaudimo. Nuosėdos ardo slėgio jutiklius
• IP68 panardinamas, minimalus gylis 10 m
• Programuojamas atvirkštinės srovės elektrodų valymas
• Modbus RTU išėjimas su duomenų registravimu– kada nors tai turėsi diagnozuoti

Raudonos vėliavos, kurios reiškia pabėgti

• Bet kuris pardavėjas, kuris sako „mūsų standartinis magnetų matuoklis veikia iš dalies užpildytas“
• Jie nesuteiks jums bent trijų vietinių informacinių įrenginių
• Duomenų lape pateikiamas tikslumas tik esant viso vamzdžio sąlygoms

• Jie bando jums parduoti spaudimu{0}}pagrįstą lygių sistemą

   

Ne{0}}viso vamzdžio skaitiklio įrengimo taisyklės (laukas-įrodyta)

Jie atsiranda įkopus į šimtus šulinių. Ignoruokite juos ir grįšite.

• Sumontuokite kuo žemiau fiziškai.Šią klaidą matau kiekvieną kartą. Kažkas pritvirtina jutiklį ties vamzdžio vidurio linija. Kai vamzdis užpildytas 40 %, jutiklis sėdi ore ir rodo nulį. 600 mm vamzdį montuokite 30-60 mm atstumu nuo apačios. Tai viskas.
• Tik visiškai horizontaliame vamzdyje.Net 2 laipsniai nuolydžio pakeičia lygio-į-sritį pakankamai, kad būtų pridėta 5 % klaida.
• Visada pridėkite izoliacinius vožtuvus ir aplinkkelį.Kažkada reikės ištraukti šį matuoklį. Neverskite savęs uždaryti visos gamyklos, kad tai padarytumėte.
• Įžeminimo žiedai neprivalomi.Tas pats, kaip ir bet kuris magnetų matuoklis, bet čia dar kritiškesnis.

• Niekada nemontuokite aukščiausiame linijos taške.Ten susirinks oro kišenės ir gausite atsitiktinių iškritimų.

   

Kalibravimas: ko vadovas jums nepasako

Ne{0}}viso vamzdžio skaitiklio paleidimas skiriasi. Štai mano tikroji procedūra:

• Pirmiausia ištuštinkite nulį vamzdžio.Tai pats svarbiausias žingsnis. Vamzdis turi būti visiškai sausas. Jokių lašelių, jokių balų. Visiškai tuščia.
• Patikrinkite lygį keliuose taškuose.Užpildykite iki 25%, 50%, 75%, 100%. Rankiniu būdu išmatuokite tikrąjį gylį ir palyginkite su tuo, ką rodo matuoklis. Tai užfiksuoja 90% sąrankos klaidų.
• Nešiojamasis Doplerio patikrinimas.Kartu su juo paleiskite nešiojamąjį greičio matuoklį trimis skirtingais srautais.

• Kasmetinis patikrinimas.Kiekvienais metais: tuščio vamzdžio nulis, rankinis kritimo lygio patikrinimas, elektrodo valymas. Tai 30 minučių darbo, kuris apsaugo nuo 50 000 USD atsiskaitymo klaidų.

   

Trikčių šalinimas: problemos, kurias matau kiekvieną savaitę

• Skaitymas per didelis esant mažam srautui:9 kartus iš 10 nulis nukrypo arba ant jutiklio susikaupė dumblas. Padarykite tuščią nulį, nuvalykite veidą.
• Smailūs beprotiški skaitymai:Įtrauktas oro arba žemės kilpa. Patikrinkite aeraciją prieš srovę, pataisykite įžeminimą, padidinkite slopinimą.
• Rodo nulį, bet tikrai yra skysčio:Jutiklis nėra panardintas (jūs jį sumontavote per aukštai, ar ne?) arba elektrodai yra visiškai padengti. Paleiskite valymo ciklą.

• Nuoseklus poslinkis:Į siųstuvą įvedėte neteisingą vamzdžio ID. Aš pats tai darau bent kartą per metus. Dukart patikrinkite.

   

Išlaidų palyginimas: 10 metų bendros nuosavybės išlaidos

Štai kiek tai iš tikrųjų kainuoja daugiau nei 10 metų įprastai 300 mm linijai:

Paskutinė eilutė nėra pokštas. METUS mačiau standartinius magneto matuoklius pus{1}}pilnuose vamzdžiuose, rodančius 70 %, kol kas nors nepastebėjo. Pigus skaitiklis visada yra pats brangiausias pasirinkimas.

Galutinė rekomendacija po 22 metų

Aš laikausi paprasto:

Gaukite ploto{0}}greičio magnetinį matuoklį, jei:

• Jūsų vamzdis yra 100-1200 mm
• Skystis yra laidus (nuotekos, vanduo, nuotekos)
• Tikslumas iš tikrųjų yra svarbus
• Tai yra nuolatinė instaliacija

Eikite į ultragarsą, jei:

• Didesnis nei 48 colių vamzdis
• Ne{0}}laidus skystis
• Tu negali perpjauti vamzdžio

Sukurkite kanalizaciją, jei:

• Tai nauja statyba
• Jūs turite nuolydį ir galvos praradimą
• Norisi tai pamiršti 20 metų

Ir niekada, niekada nenaudokite standartinio magnetinio skaitiklio vamzdyje, kuris nėra pilnas.Tai suteiks jums gražų, stabilų, visiškai neteisingą skaitymą. Ir nesužinosi, kol nepasirodys auditoriai.

Ne{0}}visas vamzdžio matavimas neturi būti katastrofa. Nurodykite tinkamą dalyką, teisingai įdiekite ir pamiršite apie tai 15 metų.

Dažnai užduodami klausimai

Kl.: Ar standartinis magnetinis srauto matuoklis gali veikti ne-pilname vamzdyje?

A: Ne. Standartinis magnetų matuoklis veikia darant prielaidą, kad vamzdis yra 100 % užpildytas. Iš dalies užpildytuose vamzdžiuose rodmenys bus nuo 30% iki 100% didesni nei tikrasis srautas, todėl dažnai reikia mokėti brangius nuotekų mokesčius ir atitikties klaidas.

K: Koks yra geriausias srauto matuoklis iš dalies užpildytiems vamzdžiams?

A: Vamzdžiams, kurių skersmuo 100–1200 mm, kuriais teka laidūs skysčiai, patikimiausias yra ploto-greičio (A-V) magnetinis matuoklis, kurio praktinis tikslumas yra ±2–5%. Didesniems nei 1200 mm vamzdžiams ultragarsinė A-V sistema yra ekonomiškesnė-.

Kl.: kaip veikia ploto{0}}greičio magnetinis srauto matuoklis?

A. Viename korpuse integruoti du jutikliai: standartinė magnetinė ritė srauto greičiui matuoti ir įtaisytasis{0}}lygio jutiklis (talpinis arba ultragarsinis). Siųstuvas apskaičiuoja tikrąjį srautą, padaugindamas išmatuotą greitį iš faktinio sušlapinto vamzdžio skerspjūvio ploto.

Kl.: koks yra mažiausias išmatuojamas skysčio lygis ne{0}}viso vamzdžio srauto matuoklyje?

A: Aukštos-kokybės ploto-greičio matuoklis gali pateikti patikimus rodmenis esant 10–25 mm skysčio lygiui. Tikslumas gerokai nukrenta žemiau 5 % vamzdžio užpildymo, o nuosėdų kaupimasis vamzdžio dugne dar labiau padidins matavimo nuokrypį.

Nuorodos

[1] ISO 1088:2021. Hidrometrija – greičio-ploto metodai naudojant srovės-metrus. Tarptautinė standartizacijos organizacija, Ženeva.

[2] Baker, RC (2020). Srauto matavimo vadovas: pramoninis dizainas, veikimo principai, našumas ir taikymas{5}}-asis leidimas. Kembridžo universiteto leidykla.

[3] Vandens aplinkos federacija. (2022). Komunalinių nuotekų srauto matavimas: praktinis vadovas. Aleksandrija, VA.

[4] Spitzer, DW (2021). Pramoninio srauto matavimas{5}}-asis leidimas. Tarptautinė automatizavimo draugija.

[5] IEC 61937:2020. Elektromagnetiniai srauto matuokliai, skirti dalinai užpildyti vamzdžio srautui. Tarptautinė elektrotechnikos komisija.