Un'installazione corretta è essenziale per ottenere misurazioni stabili e precise con un flussometro a ultrasuoni. Uno dei requisiti di installazione più importanti è illunghezza del tubo rettilineoprima e dopo il punto di misurazione.

Come linea guida generale per l'installazione, un flussometro a ultrasuoni dovrebbe avere:

• Almeno 10D di tubo rettilineo a monte
• Almeno 5D di tubo rettilineo a valle

DoveD è il diametro interno del tubo.

Ad esempio, se il diametro interno del tubo è di 200 mm, la lunghezza consigliata del tratto rettilineo del tubo sarebbe approssimativamente2.000 mm a monte e 1.000 mm a valle.

Ma perché un flussometro a ultrasuoni necessita di un tratto di tubo così rettilineo?

1. Cosa succede al flusso dopo un raccordo di tubo?

In condizioni ideali, un liquido che scorre attraverso un tubo rettilineo sufficientemente lungo sviluppa un profilo di velocità relativamente stabile.

Tuttavia, le condizioni di flusso possono cambiare significativamente dopo aver attraversato componenti quali:

• Gomiti
• Valvole
• Magliette
• Riduttori
• Espansori
• Pompe

Questi componenti possono creare:

• Turbolenza
• Flusso vorticoso
• Flusso secondario
• Distribuzione asimmetrica della velocità
• Variazioni locali della velocità del flusso

Se il flussometro a ultrasuoni viene installato troppo vicino a queste perturbazioni, il profilo di velocità potrebbe non avere spazio sufficiente per stabilizzarsi.

Ciò può influire sulla precisione e sulla stabilità della misurazione del flusso.

2. Perché il tratto rettilineo a monte è più importante?

ILtratto rettilineo di tubo a monteCiò è particolarmente importante perché le perturbazioni generate prima del punto di misurazione influenzano direttamente il profilo di velocità che entra nella sezione di misurazione.

Per esempio:

Gomito → Turbolenza → Flusso vorticoso → Profilo di velocità irregolare → Misuratore di portata a ultrasuoni

Se il flussometro viene installato immediatamente dopo la curva, i trasduttori potrebbero misurare un profilo di flusso fortemente distorto.

Fornendo circa10D di tubo rettilineo a monteConsente al flusso di avere più spazio per svilupparsi in una condizione più stabile prima di raggiungere il punto di misurazione.

3. Perché è necessario il modello 5D a valle?

Anche il tratto rettilineo a valle della condotta è importante, sebbene la sua influenza sia generalmente meno significativa rispetto al tratto a monte.

ConsigliatoTubo rettilineo a valle 5DContribuisce a garantire che la sezione di misurazione non venga immediatamente influenzata da disturbi del flusso a valle.

Fornisce inoltre spazio sufficiente affinché il flusso possa continuare a svilupparsi dopo aver attraversato il punto di misurazione.

Pertanto, una tipica configurazione di installazione può essere rappresentata come segue:

A monte: ≥10D → Misuratore di portata a ultrasuoni → ≥5D: A valle

4. In che modo un profilo di flusso distorto influisce sulla precisione della misurazione?

Un flussometro a ultrasuoni deve in definitiva determinare la velocità media del flusso del liquido attraverso il tubo.

Tuttavia, la velocità non è identica in ogni punto del tubo.

In condizioni stabili, la distribuzione della velocità è relativamente prevedibile.

Dopo una curva o una valvola, il profilo di velocità può diventare asimmetrico:

Flusso stabile

→ Distribuzione della velocità relativamente uniforme

Flusso perturbato

→ Distribuzione non uniforme della velocità + turbolenza + vortice

Se la sezione di misurazione è posizionata troppo vicino alla fonte di disturbo, la misurazione a ultrasuoni potrebbe non rappresentare più accuratamente la velocità media del flusso.

Ciò può comportare:

• Deviazione di misura
• Letture instabili
• Scarsa ripetibilità
• Aumento dell'incertezza di misurazione

5. Perché i problemi ai gomiti sono una preoccupazione comune?

Una singola curva può cambiare la direzione del liquido e creare un profilo di velocità non uniforme.

La situazione può complicarsi ulteriormente quando si verificano:

• Due gomiti vicini
• Gomiti doppi su piani diversi
• Un gomito seguito da una valvola
• Un gomito seguito da un riduttore
• Un gomito vicino a una pompa

Queste configurazioni possono produrre turbolenze e vortici più intensi.

Pertanto, ove possibile, il flussometro a ultrasuoni dovrebbe essere installato in un tratto di tubazione sufficientemente rettilineo.

6. Pompe e valvole di controllo richiedono particolare attenzione

Le pompe e le valvole di controllo parzialmente aperte possono generare perturbazioni di flusso particolarmente intense.

Per esempio:

Pompa → Misuratore di portata

può esporre la sezione di misurazione a:

• Forte turbolenza
• Flusso vorticoso
• Distribuzione non uniforme della velocità
• fluttuazioni di pressione

Analogamente:

Valvola parzialmente aperta → Misuratore di portata

può creare un flusso fortemente turbolento a valle della valvola.

In queste situazioni, mantenere una lunghezza adeguata del tratto rettilineo di tubazione a monte diventa particolarmente importante.

7. Cosa succede se non c'è abbastanza tubo dritto?

Nelle installazioni industriali reali, non è sempre possibile raggiungere l'ideale di 10D a monte e 5D a valle.

Se il tratto di tubo rettilineo disponibile è troppo corto, il flussometro potrebbe presentare i seguenti problemi:

• Aumento dell'errore di misurazione
• Letture instabili
• Scarsa ripetibilità
• Maggiore sensibilità alle condizioni di installazione

È importante sottolineare che un segnale ultrasonico fortenonnon significa necessariamente che la misurazione del flusso sia accurata.

Il flussometro può ricevere un forte segnale ultrasonico mentre il profilo di velocità effettivo risulta ancora fortemente distorto.

Perciò:

Una buona intensità del segnale e una buona precisione nella misurazione del flusso sono correlate, ma non sono la stessa cosa.

8. Come si deve scegliere la posizione di installazione?

Quando si sceglie un luogo di installazione, è consigliabile fornire:

A monte

Almeno 10D di tubo dritto

A valle

Almeno 5D di tubo dritto

Inoltre, evitare di installare il flussometro:

• Immediatamente a valle di una pompa
• Immediatamente a valle di una valvola di controllo
• Subito dopo un complesso raccordo di tubi
• In luoghi con forti vibrazioni delle tubature
• Nei luoghi in cui l'aria può accumularsi
• Su sezioni di tubazione parzialmente riempite

Anche il tubo dovrebbe rimanerecompletamente pieno di liquidodurante il normale funzionamento.

9. Cosa significa la lettera “D”?

Nel10D/5Dlinee guida per l'installazione,D si riferisce al diametro interno del tubo.

Per esempio:

Pertanto, nella scelta del luogo di installazione, è necessario considerare la lunghezza disponibile del tubo rettilineo prima di installare il flussometro a ultrasuoni.

10. Perché la lunghezza del tratto rettilineo del tubo è importante per i misuratori di portata a ultrasuoni a pinza?

Uno dei principali vantaggi di un misuratore di portata a ultrasuoni con morsetto è che i trasduttori possono essere installati esternamente senza tagliare o modificare il tubo.

Ciò rende relativamente facile selezionare un altro punto di misurazione adatto se il punto originale non dispone di un tratto di tubo rettilineo sufficientemente lungo.

Ad esempio, anziché installare i trasduttori subito dopo una curva, l'ingegnere può spostarli più a valle per ottenere un tratto di tubo rettilineo più lungo.

Questo è uno dei vantaggi pratici della misurazione del flusso tramite ultrasuoni con pinza per le condotte industriali esistenti.

Lo scopo dei tratti di tubo rettilinei è quello di fornire al flussometro a ultrasuoni unprofilo di flusso stabile e rappresentativonel punto di misurazione.

Gomiti, valvole, pompe, raccordi a T, riduttori e altri accessori possono disturbare il flusso e creare turbolenza, vortici e distribuzioni di velocità irregolari. Se il flussometro a ultrasuoni viene installato troppo vicino a queste zone di disturbo, la precisione e la stabilità della misurazione potrebbero risentirne.

Come linee guida generali per l'installazione:

Tubo rettilineo a monte ≥ 10D
Tubo rettilineo a valle ≥ 5D

DoveD è il diametro interno del tubo.

Il rispetto delle raccomandazioni relative al tubo rettilineo, unitamente a una corretta installazione del trasduttore e a un tubo completamente riempito, può migliorare significativamente l'affidabilità e la ripetibilità della misurazione del flusso tramite ultrasuoni.