Como evitar ruídos na medição de vazão ultrassônica em tubulações

Ultrassônico medidor de vazão Na produção industrial atual, a aplicação é cada vez mais ampla, abrangendo também uma gama cada vez maior de aplicações industriais. Observamos que, em particular, o medidor de vazão ultrassônico em gasodutos tem sido cada vez mais utilizado para medições. Isso ocorre porque o princípio da medição ultrassônica se baseia na utilização das características de transmissão ultrassônica; em outras palavras, o medidor de vazão ultrassônico em gasodutos utiliza ondas sonoras para realizar suas medições. No entanto, durante o processo de produção de gás, ruídos ultrassônicos desnecessários são gerados, o que afeta diretamente o funcionamento normal do medidor de vazão ultrassônico em gasodutos e impacta negativamente a precisão das medições. (Aqui, podemos citar o exemplo do gás natural.) medidor de vazão A medição da vazão em gasodutos é de extrema importância para a indústria de gás natural, pois a precisão dos dados coletados afeta diretamente a eficiência econômica da empresa produtora e os interesses dos usuários. Nos últimos anos, muitos usuários têm utilizado medidores de vazão ultrassônicos em gasodutos multicanal, baseados no princípio da diferença de tempo de propagação. Essa técnica tem sido cada vez mais reconhecida pela indústria de gás natural e, no futuro, seu uso em gasodutos será ainda mais difundido. O princípio de funcionamento do medidor de vazão ultrassônico em gasodutos, baseado no método da diferença de tempo de propagação, consiste na emissão e recepção alternadas (ou simultâneas) de pulsos ultrassônicos por transdutores ultrassônicos. A medição e o cálculo do atraso de transmissão dos pulsos no meio permitem medir indiretamente a velocidade do fluido e, consequentemente, calcular a vazão. Portanto, para obter o tempo de percurso, é necessário que o transdutor receptor do medidor de vazão seja capaz de detectar corretamente o problema do transdutor transmissor de pulso ultrassônico. No entanto, se houver ruído ultrassônico no meio, a unidade de detecção do transdutor não conseguirá detectar e distinguir o sinal de pulso em funcionamento normal, levando à parada ou a erros na leitura do medidor de vazão. Na produção de gás por gasoduto, as fontes de ruído ultrassônico são as válvulas de controle principais, válvulas de estrangulamento, válvulas de alívio, bombas e outros equipamentos. A norma nacional chinesa "O medidor de vazão ultrassônico para gás é usado para medir a vazão de gás" observa que o ruído interno do meio medido pode afetar negativamente a precisão da medição do medidor de vazão. Portanto, o medidor de vazão deve ser projetado e instalado o mais longe possível das fontes de ruído ou devem ser tomadas medidas para eliminar a interferência de ruído. Contudo, os problemas acima mencionados em alguns projetos de medição de gás natural não receberam a atenção que mereciam, levando a que a precisão da medição do medidor de vazão ultrassônico na tubulação seja afetada, podendo até mesmo causar falhas na medição. Sobre como reduzir ou mesmo eliminar o efeito do ruído do medidor de vazão ultrassônico na tubulação, as seguintes medidas concretas podem ser implementadas: 1. Medidas de redução de ruído e reguladores: Um ruído no processo de produção de gás natural em gasodutos é gerado pela válvula reguladora, comumente utilizada como dispositivo de regulação de pressão. Quando o regulador está em funcionamento, pode produzir ruído em uma ampla faixa de frequência, incluindo a faixa de frequência ultrassônica. O ruído, devido às propriedades físicas das ondas sonoras, é essencialmente influenciado por seu tamanho e tipo de válvula, vazão de gás e pressão de regulação. O ruído é gerado e transmitido simultaneamente a montante e a jusante da válvula reguladora. No entanto, devido ao efeito da pressão diferencial da válvula reguladora, o gás é comprimido a jusante na entrada de estrangulamento, fazendo com que a principal energia do ruído se propague a jusante na forma de onda de choque, com uma transmissão relativamente pequena de energia sonora a montante. Para a tubulação No medidor de vazão ultrassônico, o transdutor de pulso ultrassônico possui uma frequência de operação específica. Em medidores de vazão ultrassônicos para gases em dutos, sua frequência de pulso é sempre superior a 120 kHz. O transdutor responde apenas à frequência de operação do sinal de pulso. Se a frequência do ruído da válvula reguladora coincidir com a frequência de operação do transdutor e se propagar pelo ar até a vazão ultrassônica no duto, o transdutor não conseguirá detectar e distinguir os sinais de pulso, resultando em falha na medição. B. Medidas de redução de ruído: no projeto da válvula reguladora para uso em medidores de vazão ultrassônicos em dutos, é fundamental considerar as medidas de redução de ruído. 1) Como a energia do ruído a montante da válvula reguladora é muito menor do que a energia do ruído propagado a jusante, deve-se considerar, em primeiro lugar, a instalação da válvula reguladora a jusante do medidor de vazão ultrassônico, garantindo que a distância entre eles seja a maior possível. A instalação de conexões na tubulação entre o medidor de vazão ultrassônico e a válvula de controle pode proporcionar diferentes graus de atenuação do ruído ultrassônico [1]. Diferentes medidas de redução de ruído na tubulação também podem ser aplicadas. A capacidade de redução de ruído é mostrada na tabela 1. Tabela 1! Diferentes conexões de tubulação com capacidade de redução de ruído: Nome da conexão: Capacidade de redução de ruído (dB): 100 m de seção reta; 5 curvas de 90 graus; 6 tubos em T; 10 curvas de dois planos; 14 feixes (trocador de calor); 20 silenciador de placa perfurada; 24 silenciador de feixe; 33. Como mostrado na tabela 1, a tubulação entre o medidor de vazão ultrassônico e a válvula de controle, com seção reta de 100 m e curva de 90 graus, apresenta a mesma capacidade de redução de ruído. No entanto, a instalação de um tubo reto de 100 m em uma aplicação é simplesmente inviável. Uma maneira comum e eficaz é utilizar tubos em T ou curvas de dois planos na tubulação entre o medidor de vazão ultrassônico e a válvula de controle para atenuar o ruído. No projeto real, o número de tubos em T depende de muitos fatores. Quando a diferença de pressão de regulação da válvula for maior que 2,067 MPa, deve-se considerar o uso de dois ou mais tubos em T.

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