Para ummedidor de vazão ultrassônico de tempo de trânsito com fixação por grampoA intensidade do sinal é um dos parâmetros de diagnóstico mais úteis. No entanto, existe um equívoco comum:

Uma alta intensidade de sinal não significa necessariamente alta precisão de medição, e uma baixa intensidade de sinal não significa necessariamente que o medidor de vazão esteja com defeito.

A intensidade do sinal indica principalmente a eficácia com que o sinal ultrassônico se propaga pelo tubo e pelo líquido e a qualidade da recepção pelo transdutor oposto.

1. O que é intensidade de sinal?

Em termos simples,A intensidade do sinal indica a força do sinal ultrassônico recebido pelo medidor de vazão..

Para um medidor de vazão ultrassônico de fixação externa, o percurso acústico é aproximadamente:

Transdutor → Parede do tubo → Revestimento → Líquido → Revestimento → Parede do tubo → Transdutor

O transmissor gera um sinal ultrassônico que se propaga através da parede do tubo e do líquido antes de atingir o transdutor receptor.

Se a energia acústica for transmitida com relativamente pouca perda, o sinal recebido será mais forte. Se o sinal sofrer atenuação, reflexão ou dispersão significativas, o sinal recebido ficará mais fraco.

2. Quais fatores afetam a intensidade do sinal?

Diversos fatores podem influenciar significativamente o sinal ultrassônico recebido.

2.1 Material do Tubo

Diferentes materiais de tubulação possuem diferentes propriedades acústicas.

Exemplos comuns incluem:

• Aço carbono
• Aço inoxidável
• Ferro fundido
• PVC
• HDPE
• Tubo revestido de cimento

A energia ultrassônica comporta-se de maneira diferente ao passar por diferentes materiais. Portanto, o mesmo medidor de vazão pode apresentar intensidades de sinal diferentes quando instalado em diferentes tipos de tubulações.

2.2 Espessura da parede do tubo

A espessura da parede do tubo é particularmente importante para a medição de fluxo ultrassônico com fixação externa.

Em geral, quanto mais espessa a parede do tubo, maior a quantidade de material que o sinal ultrassônico precisa atravessar, o que pode aumentar a atenuação acústica.

Isso pode se tornar especialmente importante para:

Tubos de grande diâmetro e paredes espessas

Portanto, o tamanho da tubulação por si só não é suficiente para a seleção de um medidor de vazão ultrassônico.

Por exemplo, em vez de fornecer apenas:

Diâmetro do tubo: DN500

É muito mais útil fornecer:

Material do tubo + Diâmetro externo + Espessura da parede + Material de revestimento

2.3 Revestimento de Tubos

O revestimento de tubulações pode ter um efeito significativo na intensidade do sinal.

Os materiais de revestimento mais comuns incluem:

• PTFE
• Borracha
• Cimento
• Epóxi
• Plástico

O sinal ultrassônico pode precisar passar por:

Transdutor → Parede do tubo → Revestimento → Líquido

Se as propriedades acústicas do revestimento forem significativamente diferentes das do tubo e do líquido, podem ocorrer perdas acústicas adicionais.

Portanto, saber que um tubo é de “aço” nem sempre é suficiente. O tipo e a espessura do revestimento interno também devem ser considerados.

3. Por que as bolhas de ar reduzem a intensidade do sinal?

As bolhas de ar são uma das causas mais comuns de sinais ultrassônicos fracos ou instáveis.

Como gases e líquidos possuem propriedades acústicas muito diferentes, as bolhas podem dispersar e refletir ondas ultrassônicas.

Sem bolhas de ar significativas:

Sinal ultrassônico → Líquido → Transdutor receptor

Com bolhas de ar:

Sinal ultrassônico → Bolhas → Dispersão/Reflexão → Perda de energia → Sinal recebido mais fraco

Como resultado, o excesso de bolhas de ar pode causar:

• Redução da intensidade do sinal
• Leituras de fluxo instáveis
• Perda intermitente de sinal
• Baixa estabilidade de medição

Portanto, quando a intensidade do sinal diminui repentinamente, o engenheiro não deve apenas verificar os transdutores, mas também investigar se há ar presente na tubulação.

4. O acoplamento do transdutor também é crucial.

Em um medidor de vazão ultrassônico de fixação externa, o transdutor não entra em contato direto com o líquido. O sinal ultrassônico precisa atravessar a parede do tubo.

O caminho de acoplamento pode ser simplificado como:

Transdutor → Composto de acoplamento → Parede do tubo

Uma má conexão pode reduzir significativamente a intensidade do sinal.

As causas típicas incluem:

• Composto de acoplamento insuficiente
• Acoplamento desigual
• Ferrugem ou corrosão na superfície do tubo
• tinta ou revestimento espesso
• Superfície áspera do tubo
• Transdutores soltos
• Transdutores que se deslocaram de sua posição original.

Uma preparação adequada da superfície e um bom contato mecânico entre o transdutor e o tubo são, portanto, essenciais para uma transmissão ultrassônica confiável.

5. Alta intensidade de sinal significa alta precisão?

Não necessariamente.

Este é um dos pontos mais importantes a compreender.

A intensidade do sinal indica principalmente:

“O medidor de vazão consegue receber um sinal ultrassônico suficientemente forte?”

A precisão das medições, por outro lado, exige:

“Quão próxima está a vazão medida da vazão real?”

São duas coisas diferentes.

Por exemplo:

Caso A

Intensidade do sinal: Alta

No entanto, os transdutores estão instalados em um local inadequado e o perfil de fluxo está significativamente distorcido.

→ O sinal pode ser forte, mas a medição ainda pode apresentar erros.

Caso B

Intensidade do sinal: Moderada

Mas os transdutores estão instalados corretamente, as condições da tubulação são adequadas e o sinal é estável.

→ O medidor de vazão ainda pode apresentar um bom desempenho de medição.

Portanto:

Alta intensidade de sinal ≠ Alta precisão

6. Quão baixo é baixo demais?

Não existe um valor universal de intensidade de sinal que possa ser aplicado a todos os medidores de vazão ultrassônicos.

Diferentes fabricantes podem definir e exibir a intensidade do sinal de maneiras diferentes, por exemplo:

• Intensidade do sinal %
• Intensidade do sinal em dB
• Qualidade do sinal
• SNR
• Nível do sinal recebido

Esses parâmetros estão relacionados, mas sãonem sempre são diretamente comparáveis ​​entre diferentes fabricantes ou modelos..

Para um medidor de vazão específico, o manual do fabricante e a definição interna do instrumento devem ser usados ​​como referência.

7. Intensidade do sinal vs. relação sinal-ruído

Para uma compreensão mais aprofundada, também é importante distinguirIntensidade do sinaldeSNR (relação sinal-ruído).

Intensidade do sinaldescreve principalmente:

Qual a intensidade do sinal ultrassônico recebido?

SNRdescreve:

Quão forte é o sinal útil em relação ao ruído de fundo.

Por exemplo, o medidor de vazão pode receber um sinal relativamente forte, mas se o ruído elétrico ou mecânico também for alto, a relação sinal-ruído (SNR) ainda pode ser baixa.

Portanto, quando o instrumento fornece parâmetros como:

Intensidade do sinal + SNR + Qualidade do sinal

O ideal seria que fossem avaliados em conjunto.

8. Como a intensidade do sinal pode ser usada para solucionar problemas?

Uma abordagem prática para a resolução de problemas é observar ambos os lados.nível e estabilidadedo sinal.

Sinal estável e relativamente forte

Isso geralmente indica que:

• Os transdutores estão bem acoplados.
• O percurso acústico é aceitável.
• O sinal recebido é estável.

No entanto, a precisão das medições ainda precisa ser avaliada separadamente.

Sinal muito fraco

Verifique o seguinte:

1. Instalação do transdutor
2. Composto de acoplamento
3. condição da superfície do tubo
4. espessura da parede do tubo
5. Revestimento de tubulação
6. Bolhas de ar
7. Se o cano está completamente cheio
8. Espaçamento do transdutor
9. Seleção do transdutor
10. Parâmetros da tubulação e do fluido inseridos no medidor de vazão

A intensidade do sinal diminui repentinamente.

Preste especial atenção a:

• Bolhas de ar entrando no cano
• Transdutores soltos
• Acoplamento deteriorado
• Alterações nas condições de funcionamento
• Alterações significativas na temperatura do fluido
• vibração da tubulação

9. A intensidade do sinal é mais um indicador da saúde acústica.

Em última análise,A intensidade do sinal deve ser considerada um indicador de diagnóstico acústico, e não um indicador direto de precisão..

Isso ajuda a responder à pergunta:

O sinal ultrassônico está se propagando pelo tubo e pelo líquido e sendo recebido corretamente?

Por si só, não responde à pergunta:

“A medição do fluxo é precisa?”

Uma avaliação adequada deve considerar múltiplos fatores:

Intensidade do sinal + Relação sinal-ruído/Qualidade do sinal + Instalação do transdutor + Condição da tubulação + Condição do fluido + Perfil de fluxo + Calibração

Portanto, em aplicações práticas de engenharia,A intensidade do sinal é útil principalmente para verificação da instalação, resolução de problemas e monitoramento das condições acústicas do sistema de medição, e não como uma especificação independente para a precisão da medição.