Quais são os pontos que exigem atenção na instalação de um medidor de vazão ultrassônico de fixação externa?

Ao instalar um medidor de vazão ultrassônico de fixação externa, é preciso atentar para diversos aspectos, como as condições da tubulação, a posição de instalação do sensor e os fatores ambientais, para garantir a precisão da medição e a estabilidade do equipamento. A seguir, as precauções específicas:

I. Inspeção das Condições Básicas da Tubulação

1. Material da tubulação e espessura da parede
   • Os sensores de fixação externa dependem da penetração de ondas ultrassônicas na tubulação para sua propagação. Portanto, a tubulação deve ser feita de materiais não metálicos (como PVC, PE) ou de materiais metálicos de paredes finas (como aço inoxidável, aço carbono, com uma espessura de parede geralmente recomendada de ≤ 10 mm).
   • Caso a parede interna da tubulação possua uma camada anticorrosiva, incrustação ou revestimento (como cimento ou borracha), é necessário confirmar se sua espessura é uniforme e não afeta a transmissão das ondas sonoras; caso contrário, podem ocorrer erros de medição.
2. Faixa de diâmetro e velocidade de fluxo da tubulação
   • Certifique-se de que a faixa de medição do medidor de vazão corresponda ao diâmetro da tubulação e à velocidade real do fluxo (geralmente, os modelos de fixação externa são adequados para tubulações com diâmetros de DN15 a DN6000, e a velocidade de fluxo recomendada costuma ser de 0,3 a 12 m/s).
   • Velocidades de fluxo excessivamente baixas (<0,3 m/s) podem resultar em sinais fracos, e velocidades de fluxo excessivamente altas (>12 m/s) podem afetar a estabilidade da medição devido à turbulência.
3. Estado Médio em Desenvolvimento
   • O meio deve ser um fluido monofásico (líquido sem grande quantidade de bolhas, partículas em suspensão ou impurezas). Caso contrário, bolhas ou partículas refletirão/dispersarão as ondas sonoras, causando perda de sinal ou erros.
   • Evite a estratificação, os vórtices ou a turbulência severa do fluido na tubulação (como perto de válvulas e bombas) e assegure-se de que a seção de medição apresente um fluxo estável em toda a extensão da tubulação.

II. Seleção da posição de instalação do sensor

1. Requisitos da seção de tubo reto
   • Para garantir padrões de fluxo de fluido estáveis, o ponto de instalação do sensor deve atender aos requisitos de comprimento dos trechos retos de tubulação antes e depois:
     • A montante (lado oposto ao sensor): Se houver curvas, válvulas, bombas ou outros componentes de resistência à frente, deve ser ≥ 10 vezes o diâmetro da tubulação (10D); se não houver componentes complexos, deve ser ≥ 5D.
     • A jusante (lado próximo ao sensor): ≥ 5D (se houver componentes de resistência a jusante, recomenda-se ≥ 3D).
   • Evite instalar no ponto mais alto da tubulação (onde o ar pode se acumular) ou no ponto mais baixo (onde a escória pode se acumular).
2. Direção e espaçamento de instalação
   • De acordo com o material e o diâmetro da tubulação, selecione o método em V (as ondas sonoras passam obliquamente pela tubulação, adequado para diâmetros pequenos e médios) ou o método em Z (as ondas sonoras passam diretamente pela tubulação, adequado para diâmetros grandes ou tubos de paredes espessas).
   • Os dois sensores (extremidade transmissora e extremidade receptora) devem ser instalados simetricamente em ambos os lados da tubulação para garantir que o percurso da onda sonora seja paralelo ao eixo da tubulação e que o espaçamento esteja de acordo com a fórmula de cálculo do manual do medidor de vazão (geralmente relacionada ao diâmetro da tubulação e ao ângulo de refração da onda sonora).
3. Evite fontes de interferência
   • Mantenha afastado de fontes de forte interferência eletromagnética (como motores, transformadores, conversores de frequência) para evitar que os sinais eletromagnéticos interfiram na transmissão ultrassônica.
   • Mantenha afastado de fontes de vibração (como bombas e compressores). Se necessário, instale amortecedores para evitar mau encaixe do sensor devido à vibração da tubulação.

III. Detalhes da Operação de Instalação do Sensor

1. Tratamento de superfície de dutos
   • Antes da instalação, limpe a superfície da tubulação para remover ferrugem, tinta, óleo ou camadas de óxido, garantindo assim um contato próximo entre o sensor e a tubulação (se necessário, lixe até obter um brilho metálico; tubulações não metálicas precisam ter a sujeira superficial removida).
   • Se a superfície da tubulação for irregular, aplique um agente de acoplamento especial (como gel de sílica ou glicerina) para preencher as lacunas e impedir a entrada de ar (o ar atenua severamente as ondas sonoras). O agente de acoplamento deve ser compatível com o meio (não corrosivo para a tubulação).
2. Método de fixação do sensor
   • Utilize um dispositivo especial para fixar firmemente o sensor na tubulação, evitando que ele se solte (o afrouxamento causará instabilidade no sinal), mas preste atenção à força aplicada para evitar deformações na tubulação ou danos ao sensor.
   • Para tubulações facilmente deformáveis, como as de plástico, a resistência da fixação deve ser moderada para evitar que a tubulação seja achatada e afete o padrão de fluxo.
3. Conexão e proteção de cabos
   • Os cabos dos sensores devem ser mantidos afastados de linhas de alta tensão para evitar interferências no sinal, e o comprimento do cabo deve atender aos requisitos do manual (cabos excessivamente longos podem causar atenuação do sinal).
   • Para instalações externas, é necessário impermeabilizar os cabos (por exemplo, instalando juntas à prova d'água) e protegê-los da exposição solar para evitar o envelhecimento dos cabos.

IV. Adaptação ao ambiente e às condições de trabalho

1. Temperatura e umidade ambiente
   • A temperatura ambiente de operação do sensor deve estar dentro da faixa permitida pelo equipamento (geralmente de -30 °C a +60 °C). Evite a exposição prolongada a temperaturas extremamente altas, temperaturas extremamente baixas ou ambientes com alta umidade (instale isolamento térmico ou dispositivos de proteção solar, se necessário).
   • Se a temperatura do fluido na tubulação for muito alta (como >100℃), verifique a resistência a altas temperaturas do sensor para evitar falhas no agente de acoplamento ou danos ao sensor devido à alta temperatura.
2. Requisitos de proteção e à prova de explosão
   • Ao instalar em ambientes inflamáveis ​​e explosivos (como oficinas químicas), selecione sensores à prova de explosão que atendam aos requisitos de classificação de segurança contra explosões do local.
   • Para ambientes externos ou úmidos, certifique-se de que o grau de proteção do equipamento seja ≥ IP65 para evitar a entrada de água da chuva e poeira.

V. Comissionamento e Verificação Após a Instalação

1. Detecção da intensidade do sinal
   • Após a instalação, verifique a intensidade do sinal através do controlador do medidor de vazão (geralmente expressa em porcentagem ou decibéis). Certifique-se de que o sinal esteja estável (recomendado ≥ 60%). Se o sinal estiver fraco, ajuste a posição do sensor ou o agente de acoplamento.
   • Observe se a vazão instantânea e a vazão acumulada correspondem às condições reais de trabalho (a verificação pode ser feita comparando com valores de vazão conhecidos ou valores empíricos).
2. Verificação de estabilidade a longo prazo
   • Verifique regularmente a fixação do sensor e o estado do agente de acoplamento (se está seco ou solto), especialmente em cenários com grande vibração ou variações de temperatura.