Requisito de tubo reto para medidor de vazão ultrassônico de fixação externa

A exigência de tubulação reta para medidores de vazão ultrassônicos de fixação externa é rigorosa, e as instruções detalhadas seguem abaixo:
Fundamentos teóricos
O medidor de vazão ultrassônico calcula a vazão de um fluido medindo o tempo de propagação da onda ultrassônica no fluido, obtendo assim a vazão. Um padrão de fluxo estável e uniforme é essencial para a medição precisa do tempo de propagação ultrassônica. Se o comprimento do trecho reto da tubulação for insuficiente, o padrão de fluxo do fluido se tornará caótico após passar por curvas, válvulas e outras conexões da tubulação, apresentando vórtices e distribuição irregular da velocidade do fluxo, o que alterará o caminho e o tempo de propagação da onda ultrassônica, resultando em um aumento do erro de medição.
Requisitos específicos
Seção de tubo reto a montante
Em geral: em condições ideais de instalação, ou seja, quando não há ou há poucas conexões na tubulação a montante que possam interferir no padrão de fluxo, o medidor de vazão ultrassônico de fixação externa requer que o comprimento do trecho reto da tubulação a montante seja de, no mínimo, 10 vezes o diâmetro da tubulação. Por exemplo, para uma tubulação com diâmetro de 200 mm, o comprimento do trecho reto a montante não deve ser inferior a 2000 mm. Isso permite que o fluido tenha distância suficiente antes de entrar na área de medição para estabilizar o fluxo, de modo que a distribuição da velocidade do fluxo tenda a ser uniforme e proporcione boas condições de campo de fluxo para uma medição precisa.
Quando há interferência em conexões de tubulação: se houver curvas, tês, válvulas, tubos de redução e outras conexões que causem desordem no fluxo a montante, para eliminar a influência dessas conexões no estado do fluxo, o comprimento do trecho reto de tubulação a montante precisa ser aumentado. Em circunstâncias normais, o comprimento do trecho reto deve ser aumentado para 15 ou até 20 vezes o diâmetro do tubo. Por exemplo, quando o diâmetro do tubo é de 300 mm e há curvas a montante, o comprimento do segmento reto a montante pode precisar atingir 4500 mm a 6000 mm. Isso ocorre porque essas conexões podem causar a formação de redemoinhos, deriva e outros fenômenos de fluxo irregular no fluido. Somente através de um trecho reto suficientemente longo, o fluido se desenvolve e se ajusta completamente, retornando a um estado de fluxo estável e uniforme para atender aos requisitos de precisão da medição.
Trecho reto a jusante: Geralmente, o comprimento do trecho reto a jusante não deve ser inferior a 5 vezes o diâmetro do tubo. Para um tubo com diâmetro de 400 mm, o comprimento do trecho reto a jusante não deve ser inferior a 2000 mm. Sua finalidade é garantir que o fluido tenha trechos retos suficientes para manter um fluxo estável após a medição e evitar que as conexões a jusante interfiram no campo de fluxo na área de medição. Se o trecho reto a jusante for muito curto, o padrão de fluxo no ponto de medição pode ser alterado devido à influência da conexão a jusante, afetando assim a precisão da medição.
Situações especiais e contramedidas
Espaço limitado no campo: Em alguns cenários de aplicação prática, devido ao espaço limitado no campo, pode não ser possível atender aos requisitos padrão de comprimento do trecho reto. Nesse caso, algumas medidas compensatórias podem ser tomadas para minimizar o erro de medição. Por exemplo, pode-se instalar um regulador de fluxo, que ajusta o padrão de fluxo perturbado para que o fluido retorne a um estado o mais uniforme e estável possível antes de entrar na área de medição. No entanto, a instalação do regulador de fluxo também requer um certo comprimento de trecho reto, geralmente com pelo menos 3 vezes o diâmetro a montante e 2 vezes o diâmetro a jusante.
Avaliação de condições de instalação não padronizadas: Se todas as condições acima não puderem ser atendidas no local, uma avaliação detalhada por um profissional é necessária, considerando o layout específico da tubulação, as características do fluido, o tipo de conexão e outros fatores. Pode ser necessário determinar o erro de medição nas condições reais de instalação por meio de simulação numérica, testes de campo e outros métodos, e tomar medidas corretivas apropriadas, como ajustar as configurações de parâmetros do medidor de vazão ou adotar algoritmos de medição mais avançados, para melhorar ao máximo a precisão da medição. No entanto, em tais condições de instalação não padronizadas, é mais difícil atingir a mesma precisão de medição que em uma instalação padrão, sendo necessário prestar muita atenção à precisão dos dados de medição em aplicações práticas e realizar calibração e manutenção regularmente.