За точность расчетов и экономию ресурсов

 

Специалисты отдела главного метролога МУП "Коммунальные сети города Новочебоксарска" на текущей неделе завершили работу по монтажу новой камеры учёта стоков, предназначенной для учёта сточных вод в новом микрорайоне «Никольский».

В данной камере был установлен расходомер-счётчик сточных вод«Взлёт-РСЛ». Прибор учитывает количество сбрасываемых сточных вод с данного района на биологические очистные сооружения. Всего в городе 10 аналогичных камер учёта стоков с установленными приборами. С приборов учёта в режиме онлайн передаются показания в диспетчерскую службу, Для обеспечения точности измерений проводятся контрольные замеры скорости потока и уровня сточных вод в трубопроводе.

 

Как считает ведущий инженер по КИП и А Алексей Бухмин, -

«Проведенные мероприятия необходимы для произведения точных расчётов населения нашего города, а также экономии ресурсов предприятия».

Об использования накладных снаружи ультразвуковых первичных преобразователей расхода

 

В случае использования накладных снаружи ультразвуковых  первичных преобразователей (рис. 3) акустическому сигналу приходится последовательно пройти: стакан самого первичного преобразователя, затем стенку водовода, футеровку (при наличии), измеряемую жидкость, опять футеровку, стенку водовода и материал стакана парного акустического преобразователя. 

При переходе каждой границы между двумя материалами акустический сигнал всякий раз меняет направление. Угол преломления на границе раздела сред зависит от скорости звука в каждом материале. Использование накладных снаружи ультразвуковых первичных преобразователей  привлекательно простотой монтажа и отсутствием необходимости внедрения в трубопровод. Однако при выборе этого способа монтажа первичныхпреобразователей необходимо учитывать, что на погрешность измерения расхода влияет большое количество различных факторов, а именно:

- использование накладных первичных преобразователей делает практически невозможным применение многолучевых схем расстановки акустических лучей (траекторий) на поперечном сечении;

- чтобы учесть в расчетах изменение траектории акустического сигнала, необходимы точные данные о трубопроводе, такие как толщина стенки, толщина футеровки (при наличии), скорость распространения звука в материалах стенки трубопровода, футеровки и измеряемой среды. Достоверно определить эти данные, особенно если трубопровод находится в длительной эксплуатации, достаточно трудно, а зачастую и вовсе невозможно. Однако они необходимы не только для определения расхода в процессе работы расходомера, но и для определения взаимного позиционирования накладных первичныхпреобразователей при их монтаже. Кроме то­го, необходимо учитывать, что скорость звука в материалах меняется при изменении их температуры;

- для обеспечения плотного контакта излучателя с внешней стенкой водовода применяются различные техники, самой распространенной из которых является звукопроводящая смазка. Данный стык открыт и подвержен влиянию не только высокой температуры, но и окружающей среды, порой да­же агрессивной. Это приводит к окислению, коррозии и, как следствие, ухудшению акустического контакта. При длительной эксплуатации требуется периодическая замена смазок и прокладок (не менее двух раз в год). Кроме то­го, при повторном монтаже накладных преобразователей почти невозможно идеально повторить установку, что также приводит к росту погрешности измерений;

- вибрация и ослабление системы прижимания накладных  первичных преобразователей к стенке водовода могут привести к изменению их взаимного расположения и соответственно к росту погрешности измерений.

Из сказанного следует, что реальная погрешность измерений расхода на объекте может существенно и непредсказуемо отличаться от заявленных изготовителем и метрологически подтвержденных величин. Это необходимо учитывать при выборе расходомеров с накладными снаружипервичными преобразователями. Поэтому можно сделать вывод, что применение накладных снаружи первичных акустическихпреобразователей оправданно только в следующих случаях:
- кратко- и среднесрочные временные измерения;
- измеряемая среда агрессивна к компонентам врезных первичных преобразователей;
- водовод недоступен для сверления вследствие конструктивных особенностей.

 

По материалам  volgaltd.ru

Расходомеры с накладными датчиками

 

В случае, если проведение  монтажных работ  по установке встраиваемого ультразвукового расходомера нецелесообразно, имеет смысл обратить внимание на модели расходомеров с накладными датчиками, которые устанавливаются прямо на наружную стенку трубы. Расстояние между датчиками зависит от диаметра трубы. Монтаж накладных датчиков достаточно простой и не требует специальной подготовки сотрудников.

Многие приборы имеют функцию автоматического определения расстояния между датчиками. Обычно в меню прибора достаточно ввести только внешний диаметр трубы и толщину ее стенки. Дополнительно указываются тип жидкости и материал трубы. Далее прибор автоматически рассчитывает внутренний диаметр трубы и показывает значение расстояния, на котором надо установить датчики.

Накладные датчики могут устанавливаться практически на всех трубах, изготовленных из наиболее популярных материалов труб, однако есть и исключения. Обычно они не работают на трубах из керамики, бетона, а также из некоторых видов армированного пластика. Возможность установки и корректной работы расходомера с накладными датчиками для перечисленных выше видов труб необходимо уточнять у производителя или поставщика.

Гидрометрические лотки и водосливы для водоучета

 

Предварительно изготовленные гидрометрические лотки и водосливы уже отградуированы, т.е. имеют четкую расходную характеристику Q=f(H), где скорость (величина переменная) уже учтена. Расход жидкости, протекающий через лоток или водослив зависит только от уровня воды в верхнем бьефе и измеряя уровень вы по этой зависимости Q=f(H) получаете расход. При проектировании узла учета гидрометрический лоток или водослив подбирается с учетом гидравлических характеристик канала или безнапорного трубопровода и измеряемого диапазона расхода воды, от минимума до максимума, поэтому никуда ничего не "вылезает". Общая относительная приведенная погрешность в системе (лоток+уровнемер) ±2-4%.  Уровнемер измеряет только уровень в контрольном сечении лотка в заданном диапазоне и пересчитывает его по расходной зависимости лотка или водослива в расход.Лотки хорошо пропускают взвешенные и влекомые наносы, поэтому исключается заиление.     

 

О том,как работает лоток Паршалла

 

Принцип работы гидрометрического лотка Паршалла состоит в следующем. Входящий поток ,который должен находиться в спокойном состоянии, ускоряется в конфузоре и в горловине и переходит в критический режим. В критическом режиме удельная энергия потока минимальна ,а его глубина пропорциональна расходу. Используя уравнение Бернулли для двух сечений –критического и контрольного  сечения невозмущенного потока на входе в лоток ,получают зависимость уровня потока в контрольном сечении от расхода или расходную характеристику лотка Паршалла. Выходя из горловины, поток попадает в диффузор, где частично теряет свою скорость, и далее поступает в отводящий канал.

Помеховые воздействия в безнапорных потоках

 

Все существующие расходомеры безнапорных потоков осуществляют измерение объемным способом, т.е. помимо собственных инструментальных погрешностей прибора присутствуют погрешности канала, связанные с неточностями исполнения и измерения  его  геометрии,  состоянием  дна,  стенок,  донными  отложениями  и  пр.  Как правило, в процессе эксплуатации каналов эти факторы усугубляются. 

Измерение  безнапорных  потоков  сопровождается  целым  рядом  помеховых  воздействий, связанных с состоянием трубопровода, измерительного лотка, состоянием потока. К таким помеховым воздействиям следует отнести: подпоры, заиливание канала, клиноструйность, возмущенность потока, неоднородность среды сбрасываемой жидкости,  обратный  поток.  На  корректность  измерения  дополнительно  влияют  интенсивные осадки, испарения и туманы, а также пенообразование и волна на поверхности жидкости в канале. В зависимости от физического принципа измерения и индивидуальных особенностей расходомера открытых потоков  эти помехи влияют в большей или меньшей степени на корректность измерения.

 

Ультразвуковые расходомеры с накладными датчиками

 

В случае, если проведение перечисленных выше монтажных работ нецелесообразно, имеет смысл обратить внимание на модели расходомеров с накладными датчиками, которые устанавливаются прямо на наружную стенку трубы. Расстояние между датчиками зависит от диаметра трубы. Монтаж накладных датчиков достаточно простой и не требует специальной подготовки сотрудников.

Многие приборы имеют функцию автоматического определения расстояния между датчиками. Обычно в меню прибора достаточно ввести только внешний диаметр трубы и толщину ее стенки. Дополнительно указываются тип жидкости и материал трубы. Далее прибор автоматически рассчитывает внутренний диаметр трубы и показывает значение расстояния, на котором надо установить датчики.

Накладные датчики могут устанавливаться практически на всех трубах, изготовленных из наиболее популярных материалов труб, однако есть и исключения. Обычно они не работают на трубах из керамики, бетона, а также из некоторых видов армированного пластика. Возможность установки и корректной работы расходомера с накладными датчиками для перечисленных выше видов труб необходимо уточнять у производителя или поставщика.