Les débitmètres à ultrasons à effet Doppler

Applications utilisez un débitmètre Doppler pour surveiller et équilibrer le flux, ou pour dépanner les problèmes de flux dans les tuyaux pleins. Il est idéal pour évaluer les performances des débitmètres en ligne et peut être installé, étalonné et démarré en quelques minutes. Utilisez-le pour les projets où un débitmètre permanent n’est pas nécessaire ou pour remplacer temporairement les émetteurs de débit installés.
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CTH Industrial Controls peut vous fournir un service et une assistance de démarrage pour Greyline instruments.

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Flux Doppler

Flux Doppler

La mesure du débitmètre Doppler circule de l’extérieur d’un tuyau avec un capteur de serrage. Le compteur Doppler transmet continuellement le son à haute fréquence (640MHz) qui traverse la paroi du tuyau et dans le liquide qui coule. Le son est réfléchi au capteur à partir de solides ou de bulles dans le fluide. Si le fluide est en mouvement, les échos reviennent à une fréquence modifiée proportionnelle à la vitesse d’écoulement. Les débitmètres Doppler mesurent continuellement ce décalage de fréquence pour calculer le débit.

Mesurer le débit de liquides sales ou aéré de l’extérieur d’un tuyau

L’effet Doppler a d’abord été documenté en 1842 par Christian Doppler, un physicien autrichien. Nous entendons des exemples quotidiens de Doppler: le bruit d’un train de sifflement changeant au fur et à mesure qu’il passe, ou les bruits d’échappement d’une voiture de course car il accélère notre emplacement.

La technique Doppler ne fonctionne que sur des liquides contenant des solides ou des bulles de gaz pour refléter son signal. Il s’agit de liquides «difficiles» qui peuvent endommager les débitmètres réguliers: boue, boues, eaux usées, abrasifs, produits chimiques visqueux et corrosifs. Parce que le capteur se monte à l’extérieur du tuyau, il n’y a pas de chute de pression et pas d’obstruction à couler.

Pour les meilleures performances, les capteurs Doppler doivent être montés loin de la turbulence créant des dispositifs comme les coudes et les tees de tuyauterie, et loin de la vitesse augmentant des dispositifs comme contrôlant des soupapes et des pompes. La précision typique est de ± 2% de la pleine échelle.
Les instruments Doppler comprennent un capteur à ultrasons clamp-on, un câble de connexion et un boîtier électronique qui peut être monté à un endroit pratique à proximité (à moins de 500 pieds/152 m). Les capteurs peuvent être classés intrinsèquement sûrs pour le montage dans des endroits à risque.

débitmètre Doppler

Flux de temps de transit

Flux de temps de transit

Les débitmètres de temps de transit mesurent le temps qu’il faut pour un signal ultrasonique transmis d’un transducteur pour traverser un tuyau et être reçu par un deuxième transducteur. Les mesures de temps en amont et en aval sont comparées. Sans écoulement, le temps de transit serait égal dans les deux directions. Avec le débit, le son se déplace plus rapidement dans le sens de l’écoulement et plus lent contre le débit.

Des circuits de chronométrage très précis sont nécessaires, mais une précision de 1% est assez typique lorsque les transducteurs peuvent être montés sur une section de tuyauterie avec un écoulement uniformément réparti.

Étant donné que le signal ultrasonique doit traverser le tuyau à un transducteur récepteur, le fluide ne doit pas contenir une concentration significative de bulles ou de solides (moins de 2%). Sinon, le son à haute fréquence sera atténué et trop faible pour traverser le tuyau. Les applications comprennent l’eau potable, l’eau de refroidissement, les solutions eau/glycol, l’huile hydraulique, les huiles de combustible et les produits chimiques.

Les transducteurs de temps de transit opèrent généralement dans les fréquences 1-2 MHz. Des conceptions de fréquence plus élevées sont normalement utilisées dans de plus petits tuyaux et des fréquences inférieures pour de grands tuyaux jusqu’à plusieurs mètres de diamètre.

Description

 

Il est idéal pour le dépannage de flux, l’équilibrage et la vérification des performances des débitmètres permanents. Le nouveau 5,1 de la nouvelle PDA est rapide et facile à utiliser – vous pouvez monter le capteur à l’extérieur d’un tuyau en moins d’une minute. Utilisez le clavier intégré et le menu de calibrage pour configurer le débitmètre pour votre application. Le 5,1 de la RPDB fonctionne sur tout liquide contenant des bulles ou des solides et est recommandé pour les «liquides difficiles» comme les eaux usées, les boues, la boue, les produits chimiques, les liquides visqueux et les abrasifs. Les mesures circulent dans la plupart des tuyaux en métal et en plastique, y compris le PVC, le fer ductile, l’acier au carbone et l’acier inoxydable.

Le Greyline PDA 5,1 est alimenté AC/DC avec des batteries NiMH intégrées et un chargeur externe. Avec sa sortie 4-20mA, vous pouvez utiliser le 5,1 de la télécommande en tant qu’émetteur de rechange dans les applications critiques. Pour les études de flux et le dépannage, utilisez l’enregistreur de données de point 300 000 intégré. Récupérez les journaux de données avec le logiciel «Greyline Logger» – inclus gratuitement avec chaque 5,1 de la gamme. Connectez la sortie USB directement à votre PC ou ordinateur portable pour télécharger les fichiers de l’enregistreur de données.

Le 5,1 de la PDA comprend un capteur à ultrasons Doppler non intrusif pour les tuyaux de 1/2 à 180 po (12,5 mm à 4,5 m) de diamètre, un support de montage de capteur en acier inoxydable et des pinces, un composé de couplage et un chargeur CA avec une mallette de transport IP67 robuste. Il fonctionne jusqu’à 18 heures à partir de batteries internes et se recharge pendant la nuit.

SPÉCIFICATIONS DU DÉBITMÈTRE DOPPLER PORTATIF

PORTÉE: cette spécification couvre un débitmètre à ultrasons portatif de type Doppler tel que fabriqué par Greyline instruments, Largo, Florida/Long Sault, Ontario. Cet instrument doit prévoir des mesures non intrusives de débit, d’indication, de totalisation, de transmission et d’enregistrement des données du débit dans un tuyau plein.

Générales:

Chaque débitmètre Doppler portatif doit posséder les caractéristiques de conception et les spécifications techniques suivantes:

A. SPÉCIFICATIONS DE PERFORMANCE

  1. Mesurez le débit avant et arrière ± 0,1 à 40 ft/sec (± 0,03 à 12,2 m/sec).
  2. Avoir une précision de ± 2% de la pleine échelle sur la plupart des applications d’eaux usées. Ont une linéarité de ± 0,5% et une répétabilité de ± 0,25%.
  3. Opérer sur des liquides avec des particules ou des gaz entraînés de 100 microns ou plus et des concentrations minimales de 75 ppm.
  4. Opérer à partir de l’extérieur des matériaux de tuyauterie communs, y compris: acier au carbone, acier inoxydable, fonte ductile, cuivre, PVC, FRP, ABS et d’autres matériaux d’ingénierie sélectionnés.
  5. Utilisez l’alimentation CA/CC.

B. TRANSDUCTEUR

  1. Avoir une seule tête, transducteur de serrage avec double céramique piézo-électrique transmettre et recevoir des cristaux encapsulés dans la résine époxy et un boîtier en acier inoxydable.
  2. Le transducteur doit être à l’état solide et transformateur isolé, et fonctionner à 640KHz.
  3. Le transducteur doit être imperméable à l’eau et fonctionner à des températures comprises entre-40 ° c et 150 ° c (de-25 ° f à 300 ° f) et résister à une immersion accidentelle à 10 psi.
  4. Le transducteur doit être conçu pour être installé sur des conduites de diamètre intérieur allant de 1/2 à 180 (12,5 mm à 4,5 m).
  5. Disposez d’un câble coaxial de 12 pi (3,6 m) de long, flexible et blindé, qui s’étend du transducteur à l’électronique.
  6. Doit comprendre le composé de couplage de capteur recommandé par le fabricant et la pince de montage du capteur en acier inoxydable réglable.

C. ELECTRONIQUE

  1. Avoir un boîtier électronique portable ABS avec un rembourré, étanche IP67 mallette de transport. Le poids total doit être inférieur à 14 lbs (6,5 kg).
  2. L’électronique doit être conçue pour fonctionner en continu à des températures comprises entre-10 ° et 140 ° f (-23 ° à 60 ° c).
  3. Disposer d’un clavier d’étalonnage à 5 touches intégré avec sélection des paramètres par l’opérateur à travers des invites visuelles à partir d’un système d’étalonnage de menu. Les systèmes nécessitant un étalonnage par codes de paramètres ou étalonneurs externes ne doivent pas être acceptés.
  4. Avoir des langues de menu sélectionnables par l’utilisateur, y compris l’anglais, Français et espagnol.
  5. Avoir un affichage matriciel blanc rétroéclairé indiquant le débit dans les unités d’ingénierie sélectionnées par l’utilisateur, le débit totalisé, les unités d’étalonnage et la force du signal.
  6. Réglage de la luminosité du rétroéclairage de l’écran pour une consommation électrique réduite.
  7. Ont la sortie proportionnelle de débit 4-20mA nominale à la charge résistive maximale de 500 ohms.
  8. Disposer d’un enregistreur de données de point 300 000 intégré, d’une sortie USB et de câbles de connexion. L’enregistreur de données doit prendre en charge l’enregistrement horodaté et temporel et générer des rapports de flux formatés comprenant le total, la moyenne, le minimum, le maximum et les heures d’occurrence.
  9. Incluez le logiciel Windows pour la récupération des journaux de données, le graphique et l’exportation.
  10. Avoir la force du signal automatique et la surveillance de la confiance du signal.
  11. Avoir une coupure du signal réglable du clavier pour réduire les interférences.
  12. Doit comporter un chargeur externe avec entrée 100-240VAC 50/60Hz.
  13. Doit inclure une batterie interne NiMH rechargeable avec une capacité minimale de 18 heures de fonctionnement continu de la batterie.
  14. Ayez un indicateur d’état de batterie avec l’arrêt automatique de batterie basse et la protection de surcharge de batterie.
  15. Ayez le "mode de sommeil" sélectionnable par l’utilisateur synchronisé à la fréquence d’échantillonnage de l’enregistreur de données pour une consommation de batterie réduite.

D. CARACTÉRISTIQUES FACULTATIVES POUR L’INSERTION DANS LES SPÉCIFICATIONS SELON LES BESOINS:

  1. Ajouter 150 g supplémentaires. le composé de couplage de capteur ultrasonique recommandé par le fabricant.
  2. Inclure 50 ft (15 m) longueur câble de capteur extension complète avec des bouchons de connexion.

E. FABRICANT

L’instrument doit être un débitmètre Doppler portatif de modèle de 5,1, fabriqué par Greyline Instruments Inc., et garanti contre les vices de matériaux et de fabrication pendant un an.

 

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