Дляультрагукавы расходомер з накладным мацаваннем, сіла сігналу з'яўляецца адным з найбольш карысных дыягнастычных параметраў. Аднак існуе распаўсюджанае непаразуменне:

Высокі ўзровень сігналу не абавязкова азначае высокую дакладнасць вымярэння, а нізкі ўзровень сігналу не абавязкова азначае, што расходомер няспраўны.

Сіла сігналу ў асноўным паказвае, наколькі эфектыўна ультрагукавы сігнал праходзіць праз трубу і вадкасць і наколькі добра ён прымаецца процілеглым пераўтваральнікам.

1. Што такое сіла сігналу?

Простымі словамі,сіла сігналу паказвае сілу ультрагукавога сігналу, які прымаецца расходомерам.

Для ультрагукавога расходомера з накладным мацаваннем акустычны шлях складае прыблізна:

Пераўтваральнік → Сценка трубы → Абліцоўка → Вадкасць → Абліцоўка → Сценка трубы → Пераўтваральнік

Перадатчык генеруе ультрагукавы сігнал, які праходзіць праз сценку трубы і вадкасць, перш чым дасягнуць прыёмнага пераўтваральніка.

Калі акустычная энергія перадаецца з адносна невялікімі стратамі, прыманы сігнал будзе мацнейшым. Калі сігнал падвяргаецца значнаму згасанню, адлюстраванню або рассейванню, прыманы сігнал стане слабейшым.

2. Якія фактары ўплываюць на сілу сігналу?

На атрыманы ультрагукавы сігнал могуць істотна паўплываць некалькі фактараў.

2.1 Матэрыял трубы

Розныя матэрыялы труб маюць розныя акустычныя ўласцівасці.

Распаўсюджаныя прыклады ўключаюць:

• Вугляродзістая сталь
• Нержавеючая сталь
• чыгун
• ПВХ
• HDPE
• Труба з цэментным пакрыццём

Ультрагукавая энергія паводзіць сябе па-рознаму пры праходжанні праз розныя матэрыялы. Таму адзін і той жа расходомер можа паказваць розную сілу сігналу пры ўсталёўцы на розных тыпах труб.

2.2 Таўшчыня сценкі трубы

Таўшчыня сценкі трубы асабліва важная для вымярэння расходу з дапамогай ультрагукавых клешчоў.

Увогуле, чым таўсцейшая сценка трубы, тым большая колькасць матэрыялу павінен прайсці ультрагукавы сігнал, што можа павялічыць аслабленне гуку.

Гэта можа стаць асабліва важным для:

Трубы вялікага дыяметра з тоўстымі сценкамі

Такім чынам, аднаго толькі памеру трубы недастаткова для выбару ультрагукавога расходомера.

Напрыклад, замест таго, каб толькі прадастаўляць:

Памер трубы: DN500

значна больш карысна прадугледзець:

Матэрыял трубы + Знешні дыяметр + Таўшчыня сценкі + Матэрыял футроўкі

2.3 Абліцоўка труб

Абліцоўка труб можа істотна паўплываць на сілу сігналу.

Сярод распаўсюджаных абліцавальных матэрыялаў:

• ПТФЭ
• Гума
• Цэмент
• Эпаксідная смала
• Пластык

Ультрагукавы сігнал можа прайсці праз:

Пераўтваральнік → Сценка трубы → Футэрка → Вадкасць

Калі акустычныя ўласцівасці абліцоўкі істотна адрозніваюцца ад уласцівасцей трубы і вадкасці, могуць узнікнуць дадатковыя акустычныя страты.

Таму ведаць, што труба «сталёвая», не заўсёды дастаткова. Варта таксама ўлічваць тып і таўшчыню ўнутранай абліцоўкі.

3. Чаму паветраныя бурбалкі зніжаюць узровень сігналу?

Паветраныя бурбалкі з'яўляюцца адной з найбольш распаўсюджаных прычын слабых або нестабільных ультрагукавых сігналаў.

Паколькі газ і вадкасць маюць вельмі розныя акустычныя ўласцівасці, бурбалкі могуць рассейваць і адлюстроўваць ультрагукавыя хвалі.

Без значных паветраных бурбалак:

Ультрагукавы сігнал → Вадкасць → Прыёмны пераўтваральнік

З паветранымі бурбалкамі:

Ультрагукавы сігнал → Бурбалкі → Рассейванне/Адлюстраванне → Страта энергіі → Слабейшы ​​прыманы сігнал

У выніку, празмерная колькасць паветраных бурбалак можа выклікаць:

• Зніжэнне ўзроўню сігналу
• Нестабільныя паказанні патоку
• Перыядычная страта сігналу
• Нізкая стабільнасць вымярэнняў

Таму, калі сіла сігналу раптоўна зніжаецца, інжынер павінен не толькі праверыць пераўтваральнікі, але і высветліць, ці ёсць паветра ў трубе.

4. Падключэнне пераўтваральніка таксама мае вырашальнае значэнне

Ультрагукавы расходомер з накладным мацаваннем пераўтваральнік не кантактуе непасрэдна з вадкасцю. Ультрагукавы сігнал павінен праходзіць праз сценку трубы.

Шлях злучэння можна спрасціць наступным чынам:

Пераўтваральнік → Злучальная кампазіцыя → Сценка трубы

Дрэннае злучэнне можа значна знізіць узровень сігналу.

Тыповыя прычыны ўключаюць:

• Недастаткова злучнага рэчыва
• Няроўнае счапленне
• Іржа або карозія на паверхні трубы
• Тоўстая фарба або пакрыццё
• Шурпатая паверхня трубы
• Слабыя пераўтваральнікі
• Пераўтваральнікі, якія зрушыліся з першапачатковага становішча

Таму для надзейнай перадачы ультрагуку неабходна правільная падрыхтоўка паверхні і добры механічны кантакт паміж пераўтваральнікам і трубой.

5. Ці азначае высокая сіла сігналу высокую дакладнасць?

Не абавязкова.

Гэта адзін з найважнейшых момантаў, якія трэба зразумець.

Узровень сігналу ў асноўным паказвае нам:

«Ці можа расходомер прымаць дастаткова моцны ультрагукавы сігнал?»

З іншага боку, дакладнасць вымярэнняў патрабуе:

«Наколькі блізка вымераная хуткасць патоку да рэальнай хуткасці патоку?»

Гэта дзве розныя рэчы.

Напрыклад:

Выпадак А

Сіла сігналу: высокая

Але пераўтваральнікі ўсталяваныя ў няправільным месцы, і профіль патоку значна скажоны.

→ Сігнал можа быць моцным, але вымярэнне ўсё роўна можа мець памылку.

Выпадак Б

Сіла сігналу: умераная

Але пераўтваральнікі ўсталяваныя правільна, стан трубы прыдатны, а сігнал стабільны.

→ Расходамер усё яшчэ можа паказваць добрыя вынікі вымярэнняў.

Таму:

Высокая сіла сігналу ≠ Высокая дакладнасць

6. Наколькі нізка гэта лічыцца занадта нізкім?

Няма універсальнага значэння сілы сігналу, якое можна было б ужыць да кожнага ультрагукавога расходомера.

Розныя вытворцы могуць вызначаць і адлюстроўваць сілу сігналу па-рознаму, напрыклад:

• Моц сігналу %
• Магутнасць сігналу ў дБ
• Якасць сігналу
• SNR (сігнал/шум)
• Узровень прыманага сігналу

Гэтыя параметры звязаныя, але яныне абавязкова непасрэдна параўноўваць паміж рознымі вытворцамі або мадэлямі.

Для канкрэтнага расходомера ў якасці арыенціру варта выкарыстоўваць інструкцыю вытворцы і ўнутранае вызначэнне прыбора.

7. Магутнасць сігналу ў параўнанні з суадносінамі сігнал/шум

Для больш глыбокага разумення важна таксама адрознівацьСіла сігналузСуадносіны сігнал/шум (SNR).

Сіла сігналуу асноўным апісвае:

Наколькі моцны прыманы ультрагукавы сігнал.

SNR (сігнал/шум)апісвае:

Наколькі моцны карысны сігнал у параўнанні з фонавым шумам.

Напрыклад, расходомер можа атрымліваць адносна моцны сігнал, але калі электрычны або механічны шум таксама высокі, суадносіны сігнал/шум усё яшчэ можа быць дрэнным.

Такім чынам, калі прыбор забяспечвае такія параметры, як:

Магутнасць сігналу + сігнал/шум + якасць сігналу

у ідэале іх варта ацэньваць разам.

8. Як можна выкарыстоўваць узровень сігналу для ліквідацыі непаладак?

Практычны падыход да ліквідацыі непаладак заключаецца ў назіранні за абодвумаузровень і стабільнасцьсігналу.

Стабільны і адносна моцны сігнал

Гэта звычайна сведчыць пра тое, што:

• Перадатчыкі добра злучаныя
• Акустычны шлях прымальны
• Прыёмны сігнал стабільны

Аднак дакладнасць вымярэнняў усё роўна трэба ацэньваць асобна.

Вельмі слабы сігнал

Праверце наступнае:

1. Усталёўка пераўтваральніка
2. Злучальная кампазіцыя
3. Стан паверхні трубы
4. Таўшчыня сценкі трубы
5. Футэрка труб
6. Паветраныя бурбалкі
7. Ці цалкам запоўненая труба
8. Адлегласць паміж пераўтваральнікамі
9. Выбар пераўтваральніка
10. Параметры трубаправода і вадкасці, уведзеныя ў расходомер

Магутнасць сігналу раптоўна зніжаецца

Звярніце асаблівую ўвагу на:

• Паветраныя бурбалкі трапляюць у трубу
• Слабыя пераўтваральнікі
• Пагаршэнне счаплення
• Змены ўмоў эксплуатацыі
• Значныя змены тэмпературы вадкасці
• Вібрацыя трубы

9. Сіла сігналу — гэта хутчэй акустычны паказчык стану.

У рэшце рэшт,сілу сігналу варта разглядаць як акустычны дыягнастычны паказчык, а не як непасрэдны паказчык дакладнасці.

Гэта дапамагае адказаць на пытанне:

«Ці праходзіць ультрагукавы сігнал праз трубу і вадкасць і ці прымаецца ён належным чынам?»

Само па сабе яно не дае адказу:

"Ці дакладнае вымярэнне патоку?"

Правільная ацэнка павінна ўлічваць некалькі фактараў:

Узровень сігналу + Суадносіны сігнал/шум/якасць сігналу + Усталёўка пераўтваральніка + Стан трубы + Стан вадкасці + Профіль патоку + Каліброўка

Такім чынам, у практычных інжынерных ужываннях,Узровень сігналу ў першую чаргу карысны для праверкі ўстаноўкі, ліквідацыі непаладак і маніторынгу акустычнага стану вымяральнай сістэмы, а не як асобная характарыстыка дакладнасці вымярэнняў.