Quali sono gli aspetti da tenere in considerazione durante l'installazione di un flussimetro a ultrasuoni a pinza?

Durante l'installazione di un flussometro a ultrasuoni a morsetto, è necessario prestare attenzione a diversi aspetti, come le condizioni della tubazione, la posizione di installazione del sensore e i fattori ambientali, per garantire la precisione della misurazione e la stabilità dell'apparecchiatura. Ecco le precauzioni specifiche:

I. Ispezione delle condizioni di base della condotta

1. Materiale della tubazione e spessore della parete
   • I sensori a morsetto si basano sulla propagazione di onde ultrasoniche che penetrano nella tubazione. Pertanto, la tubazione deve essere realizzata in materiali non metallici (come PVC, PE) o in materiali metallici a parete sottile (come acciaio inossidabile, acciaio al carbonio, con uno spessore della parete generalmente raccomandato ≤ 10 mm).
   • Se la parete interna della tubazione presenta uno strato anticorrosione, incrostazioni o un rivestimento (come cemento o gomma), è necessario verificare che il suo spessore sia uniforme e non influisca sulla trasmissione delle onde sonore; in caso contrario, potrebbero verificarsi errori di misurazione.
2. Diametro della tubazione e intervallo di velocità di flusso
   • Assicurarsi che il campo di misura del flussometro corrisponda al diametro della tubazione e alla velocità di flusso effettiva (in genere, i flussimetri a morsetto sono adatti per tubazioni con diametro da DN15 a DN6000 e la velocità di flusso raccomandata è solitamente compresa tra 0,3 e 12 m/s).
   • Una velocità di flusso eccessivamente bassa (<0,3 m/s) può generare segnali deboli, mentre una velocità di flusso eccessivamente elevata (>12 m/s) può compromettere la stabilità della misurazione a causa della turbolenza.
3. Stato medio nella pipeline
   • Il mezzo deve essere un fluido monofase (liquido privo di un gran numero di bolle, particelle in sospensione o impurità). In caso contrario, bolle o particelle rifletteranno/disperderanno le onde sonore, causando perdita di segnale o errori.
   • Evitare la stratificazione, i vortici o le forti turbolenze del fluido nella tubazione (ad esempio in prossimità di valvole e pompe) e assicurarsi che la sezione di misurazione sia caratterizzata da un flusso stabile a tutta lunghezza del tubo.

II. Selezione della posizione di installazione del sensore

1. Requisiti della sezione di tubo rettilineo
   • Per garantire modelli di flusso del fluido stabili, il punto di installazione del sensore deve soddisfare i requisiti di lunghezza dei tratti rettilinei di tubo prima e dopo:
     • A monte (il lato più lontano dal sensore): se a monte sono presenti curve, valvole, pompe o altri componenti che generano resistenza, la distanza deve essere ≥ 10 volte il diametro della tubazione (10D); se non sono presenti componenti complessi, la distanza deve essere ≥ 5D.
     • A valle (il lato vicino al sensore): ≥ 5D (se sono presenti componenti resistivi a valle, si raccomanda ≥ 3D).
   • Evitare di installare il dispositivo nel punto più alto della tubazione (dove potrebbe accumularsi aria) o nel punto più basso (dove potrebbero accumularsi scorie).
2. Direzione e spaziatura di installazione
   • In base al materiale e al diametro della tubazione, selezionare il metodo V (le onde sonore attraversano la tubazione obliquamente, adatto a diametri piccoli e medi) o il metodo Z (le onde sonore attraversano la tubazione direttamente, adatto a diametri grandi o tubi a parete spessa).
   • I due sensori (lato trasmittente e lato ricevente) devono essere installati simmetricamente su entrambi i lati della tubazione per garantire che il percorso dell'onda sonora sia parallelo all'asse della tubazione e che la distanza tra di essi sia conforme alla formula di calcolo riportata nel manuale del flussometro (generalmente correlata al diametro della tubazione e all'angolo di rifrazione dell'onda sonora).
3. Evitare le fonti di interferenza
   • Tenere lontano da forti fonti di interferenza elettromagnetica (come motori, trasformatori, convertitori di frequenza) per evitare che i segnali elettromagnetici interferiscano con la trasmissione a ultrasuoni.
   • Tenere lontano da fonti di vibrazione (come pompe, compressori). Se necessario, installare cuscinetti antivibranti per evitare un errato fissaggio del sensore a causa delle vibrazioni della tubazione.

III. Dettagli dell'operazione di installazione del sensore

1. Trattamento superficiale delle condotte
   • Prima dell'installazione, pulire la superficie della tubazione per rimuovere ruggine, vernice, olio o strati di ossido, in modo da garantire un contatto ottimale tra il sensore e la tubazione (se necessario, carteggiare fino a ottenere una lucentezza metallica; per le tubazioni non metalliche è sufficiente rimuovere lo sporco superficiale).
   • Se la superficie della tubazione è irregolare, applicare un agente accoppiante specifico (come gel di silice o glicerina) per riempire le fessure ed escludere l'aria (l'aria attenua notevolmente le onde sonore). L'agente accoppiante deve essere compatibile con il fluido (non corrosivo per la tubazione).
2. Metodo di fissaggio della trasmissione
   • Utilizzare un apposito dispositivo di fissaggio per fissare saldamente il sensore alla tubazione ed evitare che si allenti (l'allentamento causerebbe instabilità del segnale), prestando attenzione alla forza del fissaggio per prevenire deformazioni della tubazione o danni al sensore.
   • Per le tubazioni facilmente deformabili, come quelle in plastica, la forza di serraggio del dispositivo di fissaggio deve essere moderata per evitare che la tubazione venga schiacciata e che ciò influisca sul flusso del fluido.
3. Collegamento e protezione dei cavi
   • I cavi dei sensori devono essere tenuti lontani dalle linee ad alta tensione per evitare interferenze di segnale e la loro lunghezza deve essere conforme ai requisiti indicati nel manuale (cavi eccessivamente lunghi possono causare attenuazione del segnale).
   • Per l'installazione all'esterno, è necessario impermeabilizzare i cavi (ad esempio installando giunti impermeabili) e proteggerli dall'esposizione al sole per evitare l'invecchiamento dei cavi.

IV. Adattamento all'ambiente e alle condizioni di lavoro

1. Temperatura e umidità ambiente
   • La temperatura ambiente di funzionamento del sensore deve rientrare nell'intervallo consentito dall'apparecchiatura (generalmente da -30℃ a +60℃). Evitare l'esposizione prolungata a temperature estremamente elevate, basse temperature o ambienti con elevata umidità (installare isolamento termico o dispositivi di protezione solare, se necessario).
   • Se la temperatura del fluido nella tubazione è troppo elevata (ad esempio >100℃), verificare la resistenza alle alte temperature del sensore per evitare guasti all'agente di accoppiamento o danni al sensore dovuti alle alte temperature.
2. Requisiti di protezione e antideflagrante
   • Quando si installano sensori in ambienti infiammabili ed esplosivi (come officine chimiche), è necessario selezionare sensori antideflagranti che soddisfino i requisiti di resistenza alle esplosioni previsti in loco.
   • Per ambienti esterni o umidi, assicurarsi che il grado di protezione dell'apparecchiatura sia ≥ IP65 per impedire l'ingresso di acqua piovana e polvere.

V. Messa in servizio e verifica dopo l'installazione

1. Rilevamento dell'intensità del segnale
   • Dopo l'installazione, verificare l'intensità del segnale tramite l'unità principale del flussometro (generalmente espressa in percentuale o in decibel). Assicurarsi che il segnale sia stabile (valore consigliato ≥ 60%). Se il segnale è debole, riposizionare il sensore o l'agente di accoppiamento.
   • Verificare se la portata istantanea e la portata cumulativa corrispondono alle effettive condizioni di lavoro (la verifica può essere effettuata confrontandole con valori di portata noti o valori empirici).
2. Verifica della stabilità a lungo termine
   • Verificare regolarmente il fissaggio del sensore e lo stato dell'agente di accoppiamento (se è asciutto o distaccato), soprattutto in presenza di forti vibrazioni o variazioni di temperatura.