ультразвуковой расходомер двухканальный

Когда говорят про ультразвуковой расходомер двухканальный, многие сразу представляют себе панацею для любых трубопроводов. Но на практике это, скорее, очень точный инструмент для вполне конкретных условий. Частая ошибка — считать, что раз уж прибор двухканальный, то он автоматически компенсирует любые нарушения потока. Это не совсем так. Два канала — это прежде всего резервирование и повышение надёжности данных, особенно при пульсациях или при наличии взвесей. Но если смонтировать его на прямом участке, которого не хватает, даже два канала не спасут от погрешности. Сам сталкивался с ситуациями, когда заказчик, сэкономив на длине прямого участка, потом долго не мог понять, почему показания ?пляшут?.

Где двухканальная схема действительно незаменима

Основная сила двухканального ультразвукового расходомера раскрывается в неидеальных средах. Например, при учёте природного газа после пункта редуцирования, где возможны вихревые потоки. Один преобразователь может ?не услышать? сигнал из-за локального завихрения, а второй, установленный под другим углом, — поймает. Это даёт усреднение, близкое к реальности. Или взять влажный газ. Конденсат на одном пьезоэлементе может заглушить сигнал, а второй канал продолжит работу. По сути, ты покупаешь не просто счётчик, а страховку от сбоя в критический момент учёта.

В этом плане интересна линейка компании ?Сапфир?. На их сайте, https://www.zjlbs.ru, видно, что они делают упор именно на ультразвуковые газовые счётчики для широкого диапазона давлений — от низких 60 кПа до серьёзных 10 МПа. Это говорит о том, что электроника и алгоритмы обработки сигнала в их приборах должны быть адаптированы к разной плотности среды, что критично для точности ультразвукового метода. Для двухканальной схемы это вдвойне важно — нужно синхронно обрабатывать два независимых сигнала в меняющихся условиях.

Кстати, про диаметры. У ?Сапфир? в ассортименте есть типоразмеры от DN32 до DN600. И вот здесь для двухканального исполнения есть тонкость. На больших диаметрах, скажем, от DN300, установка двух пар преобразователей (по сути, два независимых измерительных пути) часто является не опцией, а необходимостью. Поток по сечению такой трубы редко бывает симметричным, и замер по одному хордовому пути может дать систематическое отклонение. Два канала, разнесённые по сечению, эту проблему сглаживают.

Подводные камни при выборе и пусконаладке

Выбирая такой прибор, нельзя слепо смотреть на заявленную точность в 1% или 0.5%. Эта точность достигается в лабораторных условиях. На деле всё определяет подготовка места установки. Одна из самых частых проблем, с которой мы бились, — это внутренняя поверхность трубы до и после расходомера. Кажется, мелочь: старая стальная труба, немного ржавчины. Но для ультразвука это катастрофа. Неровности рассеивают сигнал, ослабляют его. Приходилось либо убеждать заказчика вставить новый патрубок из подготовленной трубы, либо мириться с тем, что реальная погрешность будет в разы выше паспортной. И двухканальность здесь не панацея — плохая поверхность влияет на оба канала.

Ещё один момент — настройка под конкретный газ. Ультразвуковой метод завязан на скорость звука в среде. Если в прибор зашиты параметры для метана, а по трубе идёт, допустим, сжиженный углеводородный газ или его смесь, то без перенастройки состава газа в меню прибора показания будут некорректными. В паспортах, например, на счётчики от ООО ?Чжэцзян Сапфир Приборная Технология?, всегда указано, для каких газовых сред калиброван прибор. Игнорировать это — значит сразу же терять все преимущества точной техники.

Был у меня печальный опыт на котельной. Поставили двухканальный ультразвуковой расходомер на обратку сетевой воды. Всё смонтировали, запустили, а он показывает несуразно низкий расход. Долго искали причину: и прямые участки были, и преобразователи установили правильно. Оказалось, в системе был незаметный глазу подсос воздуха, мелкие пузырьки. Для ультразвука это как стена — сигнал сильно ослабевал. Пришлось ставить деаэратор перед счётчиком. После этого прибор заработал идеально. Вывод: среда должна быть однофазной. Для газа это, конечно, менее критично, но влага в виде капель тоже может вносить искажения.

Практические аспекты эксплуатации и обслуживания

В эксплуатации двухканальный ультразвуковой расходомер довольно неприхотлив, если изначально всё сделано верно. Главное — периодически смотреть в диагностику. Современные приборы, как те же от ?Сапфир?, обычно имеют встроенную диагностику качества сигнала по каждому каналу: сила сигнала, отношение сигнал/шум, время прохождения. Если видишь, что показания по каналам начали расходиться больше, чем обычно, это первый звонок. Может, на одном из преобразователей появился конденсат или отложение. Не нужно сразу лезть в трубу — сначала посмотреть логи.

Касательно долговечности. Пьезоэлементы сами по себе вечны, если на них не воздействовать механически или перегревом. А вот электроника, особенно работающая в неотапливаемых помещениях или на улице, — слабое место. Здесь важно смотреть на исполнение корпуса и рабочий температурный диапазон. Хорошо, когда производитель, как ?Сапфир?, предлагает комплексно мембранные и ультразвуковые счётчики — это значит, у них есть понимание всех условий на объектах ЖКХ и промышленности, и они должны это учитывать в конструкции.

Замена преобразователей — операция редкая, но иногда нужная. И здесь преимущество двухканальной схемы: можно отключить один канал на обслуживание, а прибор продолжит работу и учёт по второму. Правда, с оговоркой о возможном снижении точности. Но для технологического процесса это часто лучше, чем полная остановка учёта. Важно только, чтобы в настройках прибора была предусмотрена такая возможность работы в режиме одиночного канала.

Размышления о будущем таких систем

Сейчас всё больше говорят об ?умных? сетях и дистанционном сборе данных. Ультразвуковой расходомер двухканальный идеально вписывается в эту концепцию. Он сам по себе — источник цифровых данных. Остаётся лишь добавить модуль связи, тот же NB-IoT, который компания ?Сапфир? уже использует в своих мембранных счётчиках. Тогда можно будет удалённо не только снимать показания объёма, но и мониторить состояние каждого измерительного канала, отслеживать динамику погрешности и прогнозировать необходимость обслуживания. Это уже следующий уровень.

Однако есть и обратная сторона. Усложнение электроники и софта делает прибор более зависимым от квалификации обслуживающего персонала. Не каждый слесарь КИПиА сейчас готов копаться в меню с десятками параметров. Поэтому для массового применения, скажем, в квартирном учёте, пока выигрывают простые мембранные счётчики. Но для коммерческого учёта на границах балансовой принадлежности, на узлах промышленных предприятий — будущее точно за ультразвуком, и двухканальная схема здесь станет стандартом де-факто для обеспечения требуемой надёжности данных.

В итоге, возвращаясь к началу. Двухканальный ультразвуковой расходомер — это не волшебная палочка. Это профессиональный инструмент, чья эффективность на 90% определяется грамотным применением: правильным выбором места установки, подготовкой трубопровода, настройкой под среду и условиями эксплуатации. Если эти пункты соблюдены, он становится самым верным и беспристрастным контролёром расхода, будь то газ на ГРП или теплоноситель в магистрали. И опыт таких компаний, как ООО ?Чжэцзян Сапфир Приборная Технология?, который виден в их продуктовой линейке, охватывающей разные диаметры и давления, лишь подтверждает, что рынок движется в сторону осознанного и технически подкованного использования этой технологии.