Care sunt diferențele de structură și precizie de măsurare între contoarele de apă cu ultrasunete cu o singură cale și cu mai multe căi

În managementul inteligent modern al apei și în măsurarea și controlul debitului industrial, contoarele de apă cu ultrasunete au devenit un instrument de măsurare obișnuit datorită lipsei de părți mecanice în mișcare, căderii reduse de presiune și preciziei ridicate. Apometre cu ultrasunete sunt clasificate în principal în proiecte cu o singură cale și cu mai multe căi, în funcție de numărul de căi de unde acustice. Înțelegerea diferențelor de bază dintre aceste două structuri în ceea ce privește principiul, compoziția și precizia măsurării este crucială pentru selectarea debitmetrului cel mai potrivit pentru aplicația dvs.

Design structural și aspectul traseului undelor acustice

1. Contor de apă cu ultrasunete cu o singură cale

După cum sugerează și numele, un contor de apă ultrasonic cu o singură cale utilizează doar o pereche de traductoare (adică o cale de măsurare a undelor acustice) pe secțiunea transversală a fluxului.

Caracteristici structurale: Acest design este cel mai simplu și relativ ieftin. Două traductoare sunt de obicei poziționate oblic de-a lungul diametrului țevii sau de-a lungul unei anumite lungimi a coardei, formând un singur fascicul acustic. Undele acustice se propagă de-a lungul acestei căi fixe, atât în ​​amonte, cât și în aval, iar viteza curgerii de-a lungul acestei căi este calculată folosind metoda timpului de tranzit.

Scenarii aplicabile: Se utilizează de obicei în conducte cu diametru mic sau pentru aplicații rezidențiale de citire a contoarelor cu cerințe moderate de precizie a măsurătorilor. Deoarece calea undei acustice este unică, aceasta poate fi făcută mai compactă și oferă o mai mare flexibilitate de instalare.

2. Contor de apă cu ultrasunete cu mai multe căi

Contoarele de apă cu ultrasunete cu mai multe căi utilizează două sau mai multe perechi de traductoare (de exemplu, cu două canale, trei canale sau patru canale) instalate pe secțiunea transversală a conductei, creând mai multe căi de unde acustice.

Caracteristici structurale: Structura este relativ complexă, necesitând mai multe traductoare și circuite de procesare a semnalului mai sofisticate. Aceste trasee ale undelor acustice sunt distribuite în mod obișnuit de-a lungul diferitelor direcții cordale pentru a maximiza acoperirea sau pentru a simula distribuția vitezei pe secțiunea transversală a fluxului.

Tehnologia de bază: Contoarele de apă cu mai multe căi utilizează integrarea numerică sau algoritmi de medie ponderată pentru a calcula cuprinzător vitezele de curgere de-a lungul mai multor căi și pentru a determina viteza medie pe întreaga secțiune transversală, obținând astfel măsurarea debitului de mai mare precizie.

Scenarii aplicabile: Utilizat în principal în rețelele de alimentare cu apă cu diametru mare, transfer comercial, contorizare industrială de înaltă precizie și aplicații care necesită rate de turndown extrem de mari.

Precizia măsurătorilor și adaptabilitatea regimului de curgere

Diferențele structurale determină direct decalajul semnificativ în precizia măsurării și adaptabilitatea regimului de curgere între cele două apometre.

1. Dependența de distribuția vitezei

Apa dintr-o conductă nu curge uniform; în schimb, prezintă un profil de viteză, de obicei cu viteze mari în centru și viteze mici în apropierea peretelui conductei. Acest profil de viteză poate fi afectat de factori de interferență, cum ar fi supapele din amonte, coturile și pompele, ducând la debitul distorsionat.

Limitările contoarelor monocanal: Contoarele monocanal măsoară viteza curgerii numai într-un singur punct sau de-a lungul unei linii într-o secțiune transversală. Ei presupun că distribuția reală a vitezei este în concordanță cu o distribuție ideală a vitezei (cum ar fi fluxul complet dezvoltat) și utilizează un factor de corecție fix pentru a converti viteza traseului la o viteză medie. Odată ce modelul de curgere real este distorsionat, coeficientul de corecție devine ineficient, ceea ce duce la o scădere bruscă a preciziei măsurătorii. Acesta este cel mai mare blocaj de precizie al unui sistem cu un singur canal.

Avantajele sistemelor cu mai multe canale: Prin colectarea mai multor probe de viteză de curgere în diferite locații, sistemele cu mai multe canale pot capta într-o măsură mai mare forma adevărată a distribuției vitezei de curgere. Folosind algoritmi sofisticați de integrare numerică, sistemele multicanal pot compensa și corecta în mod eficient fluxurile distorsionate, reducând semnificativ erorile cauzate de perturbările modelului de curgere. Prin urmare, precizia lor de măsurare este semnificativ mai mare decât cea a unui sistem cu un singur canal. Avantajul de stabilitate al sistemelor multicanal este deosebit de pronunțat în condiții de instalare mai puțin decât ideale (cum ar fi lungimea insuficientă a conductei drepte).

2. Capacitate de măsurare a debitului redus și a debitului scăzut

Raportul de turndown măsoară capacitatea unui contor de apă cu ultrasunete de a menține precizia pe o gamă largă de debit.

Datorită capacității lor de a procesa semnale slabe și de a capta cu precizie distribuția vitezei de curgere, sistemele cu mai multe canale au adesea un raport de turndown mai mare. Aceasta înseamnă că pot menține măsurarea stabilă la debite extrem de scăzute (cum ar fi la punctul de curgere Q1), făcându-le mai valoroase pentru monitorizarea scurgerilor.

Când debitul este scăzut, semnalul diferenței de viteză pe calea undei sonore este slab, iar distribuția vitezei este mai ușor afectată de temperatură, bule etc. Limita inferioară a preciziei de măsurare este mare, iar raportul intervalului este relativ limitat.