расходомер ультразвуковой ду 20

Вот что сразу приходит в голову, когда слышишь ?расходомер ультразвуковой Ду 20? — стандартный запрос, но с подвохом. Многие, особенно те, кто только начинает работать с ультразвуком, думают, что это такой же типоразмер, как Ду 50 или Ду 100. На деле, если копнуть каталоги производителей, Ду 20 — это часто пограничный, а то и проблемный диаметр для классического ультразвукового метода. Почему? Слишком малый диаметр для установки стандартных траекторий лучей, помехи от турбулентности на малых расстояниях, сложности с калибровкой. Часто за этим запросом стоит непонимание физики измерения или попытка применить технологию там, где лучше подойдёт вихревой или тахометрический счётчик.

Стандартные диаметры и ?дырка? в диапазоне

Возьмём, к примеру, известных на рынке игроков. Если открыть сайт компании ?Сапфир? — ООО ?Чжэцзян Сапфир Приборная Технология? (https://www.zjlbs.ru) — видно, что их линейка ультразвуковых расходомеров начинается с DN32. И это логично. Они предлагают комплексные решения: мембранные счётчики с NB-IoT для малых диаметров и ультразвуковые — для средних и больших. В описании чётко указаны номиналы: DN32, DN50, DN80 и так до DN600. Ду 20 в этом списке нет. И это не недоработка, а осознанное техническое решение.

Почему начинают с DN32? На мой опыт, это тот минимальный диаметр, где можно обеспечить стабильный путь для ультразвукового сигнала, разместить датчики под правильным углом и получить адекватное отношение сигнал/шум. На Ду 25, а тем более на Ду 20, расстояние между преобразователями становится критически малым. Время прохождения сигнала сокращается, и погрешность измерения, особенно на низких расходах, взлетает до неприличных значений. Многие производители просто не хотят портить себе статистику надёжности, выпуская продукт для столь сложных условий.

Были случаи, когда клиенты настаивали именно на ультразвуке для Ду 20, мотивируя это отсутствием движущихся частей. Приходилось объяснять, что экономия на обслуживании может обернуться постоянной головной болью с калибровкой и нестабильными показаниями. Иногда удавалось убедить перейти на DN32, поставив переходники, но это не всегда возможно по проекту. В других случаях — предлагали рассмотреть их же мембранные счётчики G1.6-G25 для газа, если речь о нём, или искать специализированные малогабаритные ультразвуковые модели у нишевых производителей, которые делают акцент именно на малых диаметрах, но там и цена другая.

Что скрывается за запросом: типичные сценарии применения

Чаще всего запрос на расходомер ультразвуковой Ду 20 возникает в двух ситуациях. Первая — модернизация старых систем, где исторически стояли механические счётчики на малых трубопроводах, и теперь хотят ?оцифроваться? без изменения конфигурации труб. Вторая — точный учёт дорогостоящих сред (какие-нибудь реагенты, высокоочищенные газы) на лабораторных установках или в опытных производствах, где каждый литр на счету.

В первом случае проблема упирается в физику. Если труба уже смонтирована и её нельзя заменить, то втиснуть в неё корректно работающий ультразвуковой датчик — та ещё задача. Приходится смотреть на врезные или накладные варианты. Накладные для Ду 20 — это вообще лотерея. Толщина стенки, материал, наличие слоёв изоляции — всё влияет катастрофически. Один раз пробовали поставить накладной датчик на медную трубку Ду 20 с тонкой стенкой для учёта гликоля. Вроде бы откалибровали по проточному эталону, но при изменении температуры жидкости на 10 градусов показания поплыли на 5-7%. Пришлось признать опыт неудачным.

Во втором случае (учёт дорогих сред) иногда идут на компромисс с точностью ради других преимуществ ультразвука — например, отсутствия контакта с агрессивной средой. Но тут важно понимать, что заявленная производителем погрешность в 1% для DN100 может превратиться в 3-5% для условного Ду 20 в реальных условиях из-за микропузырьков или неидеальности потока. Если клиент готов к этому и стоимость среды позволяет такой допуск — можно пробовать. Но всегда оговариваешь риски.

Альтернативы и решения от ?Сапфир?

Вот здесь как раз полезно посмотреть, что предлагает ООО ?Чжэцзян Сапфир Приборная Технология?. Их стратегия видится очень прагматичной: не лезть в сомнительный сегмент, а чётко разделить области применения технологий. Для малых диаметров труб у них — мембранные газовые счётчики с типоразмерами от G1.6 до G25. Это проверенная механика, но с современной начинкой в виде NB-IoT для дистанционного сбора данных. Для жидкостей или газов на более крупных трубопроводах — уже ультразвуковые расходомеры, начиная с DN32.

Если в проекте фигурирует именно Ду 20, я бы сначала уточнил, а нельзя ли пересмотреть диаметр трубопровода на этапе проектирования. Часто это самое разумное. Если нет — смотрю на среду. Для газа в этом диапазоне G1.6-G25 у ?Сапфир? есть готовые мембранные решения. Для жидкостей — начинается область поиска других производителей, возможно, с кориолисовыми или вихревыми расходомерами, которые лучше адаптированы к малым диаметрам.

Кстати, у ?Сапфир? в ультразвуковой линейке заявлен широкий диапазон давлений — от низких 60 кПа до высоких 10 МПа. Это важный момент. Иногда запрос на малый диаметр связан с высоким давлением (испытательные стенды, например). И если для Ду 20 ультразвуковой счётчик найти сложно, то для DN32 варианты уже есть, и они могут держать это давление. Значит, иногда проблему можно решить небольшим масштабированием системы.

Практические сложности монтажа и настройки

Допустим, вы всё-таки нашли или решили испытать ультразвуковой вариант для условного прохода 20 мм. Монтаж — это отдельная история. Требования к прямым участкам до и после расходомера для таких малых диаметров становятся жёсткими. Производители для DN32 могут требовать 10D до и 5D после. Для Ду 20, с его повышенной чувствительностью к завихрениям, эти требования могут вырасти до 15D-20D. В стеснённых условиях цеха такие прямые участки обеспечить часто нереально.

Ещё один нюанс — настройка. Многие современные ультразвуковые расходомеры имеют автодиагностику и функцию самонастройки под параметры среды. Но на малых диаметрах эта функция может работать некорректно, так как алгоритмы ?заточены? под более крупные типоразмеры. Приходится вручную вводить данные о среде, диаметре, материале трубы, а потом ещё и проводить верификацию по контрольной точке. Это время и ресурсы.

Помню историю на одной котельной, где пытались поставить ультразвуковой счётчик на обратку Ду 20 для подпитки системы. Среда — вода, температура около 70°C. Показания постоянно ?плясали?. Оказалось, что из-за малого диаметра и относительно высокой температуры возникали микрокавитационные пузырьки, которые сбивали с толку ультразвуковые датчики. Проблему решили только переносом точки измерения на более широкий участок с последующим сужением. Лишние фитинги, лишние потери давления.

Выводы и где искать информацию

Итак, резюмируя. Запрос ?расходомер ультразвуковой Ду 20? — это чаще всего запрос на решение, которого в массовом сегменте нет. Это признак либо не до конца определённой технической задачи, либо очень специфических условий, требующих нестандартного подхода. Прежде чем искать такой прибор, стоит задать себе вопросы: почему именно ультразвук? почему именно Ду 20? можно ли изменить диаметр? какая реально требуемая точность?

Для стандартных задач в газовой сфере в этом диапазоне диаметров стоит смотреть в сторону мембранных счётчиков, таких как у компании ?Сапфир?. Их сайт https://www.zjlbs.ru — хорошая отправная точка, чтобы понять стандартизированные предложения рынка. Там видно, как профессионалы сегментируют продукты: не пытаются одним прибором закрыть все дыры, а предлагают разные технологии для разных условий.

Если же специфика проекта действительно требует ультразвукового измерения на малом диаметре, готовьтесь к более глубокому поиску, консультациям с инженерами производителей (не менеджерами по продажам!), возможно, к изготовлению приборов на заказ и к более тщательным и затратным пуско-наладочным работам. Иногда правильный ответ на такой запрос — это не название модели, а технико-экономическое обоснование о смене точки учёта или даже технологии измерения в целом.