Une installation correcte est essentielle pour obtenir des mesures stables et précises avec un débitmètre à ultrasons. L'une des exigences d'installation les plus importantes est…longueur du tuyau droitavant et après le point de mesure.

En règle générale, un débitmètre à ultrasons doit, lors de son installation, comporter les éléments suivants :

• Au moins 10D de tuyau droit en amont
• Au moins 5D de tuyau droit en aval

oùD est le diamètre intérieur du tuyau.

Par exemple, si le diamètre intérieur du tuyau est de 200 mm, la longueur de tuyau droit recommandée serait d'environ2 000 mm en amont et 1 000 mm en aval.

Mais pourquoi un débitmètre à ultrasons a-t-il besoin d'une section de tuyau aussi droite ?

1. Que devient le fluide après un raccord de tuyauterie ?

Dans des conditions idéales, un liquide s'écoulant dans un tuyau droit suffisamment long développe un profil de vitesse relativement stable.

Cependant, les conditions d'écoulement peuvent changer considérablement après le passage à travers des composants tels que :

• Coudes
• vannes
• T-shirts
• Réducteurs
• Expanders
• Pompes

Ces composants peuvent créer :

• Turbulence
• Flux tourbillonnant
• Flux secondaire
• Distribution asymétrique des vitesses
• variations locales de la vitesse d'écoulement

Si le débitmètre à ultrasons est installé trop près de ces perturbations, le profil de vitesse risque de ne pas avoir suffisamment de distance pour se stabiliser.

Cela peut affecter la précision et la stabilité de la mesure du débit.

2. Pourquoi le tuyau droit en amont est-il plus important ?

Lesection de tuyau droit en amontCeci est particulièrement important car les perturbations générées avant le point de mesure affectent directement le profil de vitesse entrant dans la section de mesure.

Par exemple:

Coude → Turbulence → Écoulement tourbillonnaire → Profil de vitesse irrégulier → Débitmètre à ultrasons

Si le débitmètre est installé immédiatement après le coude, les transducteurs risquent de mesurer un profil d'écoulement fortement déformé.

Fournir environ10D de tuyau droit en amontcela permet à l'écoulement de parcourir une plus grande distance pour atteindre un état plus stable avant d'atteindre le point de mesure.

3. Pourquoi la technologie 5D est-elle requise en aval ?

La section de conduite droite en aval est également importante, bien que son influence soit généralement moins significative que celle de la section en amont.

Une recommandationTuyau droit aval 5Dpermet de s'assurer que la section de mesure n'est pas immédiatement affectée par les perturbations du débit en aval.

Il offre également un espace suffisant pour que l'écoulement continue de se développer après son passage au point de mesure.

Par conséquent, une configuration d'installation typique peut être représentée comme suit :

En amont : ≥10D → Débitmètre à ultrasons → ≥5D : En aval

4. Comment un profil d'écoulement déformé affecte-t-il la précision de la mesure ?

Un débitmètre à ultrasons doit en définitive déterminer la vitesse d'écoulement moyenne du liquide dans la conduite.

Cependant, la vitesse n'est pas identique en tout point du tuyau.

Dans des conditions stables, la distribution des vitesses est relativement prévisible.

Après un coude ou une vanne, le profil de vitesse peut devenir asymétrique :

Débit stable

→ Distribution de vitesse relativement uniforme

Flux perturbé

→ Distribution inégale des vitesses + turbulence + tourbillon

Si la section de mesure est située trop près de la perturbation, la mesure ultrasonique risque de ne plus représenter avec précision la vitesse d'écoulement moyenne.

Cela peut entraîner :

• Écart de mesure
• Lectures instables
• mauvaise répétabilité
• Incertitude de mesure accrue

5. Pourquoi les coudes sont-ils une préoccupation courante ?

Un simple coude peut modifier la direction du liquide et créer un profil de vitesse non uniforme.

La situation peut se compliquer davantage lorsqu'il y a :

• Les deux coudes rapprochés
• Coudes doubles dans des plans différents
• Un coude suivi d'une vanne
• Un coude suivi d'un réducteur
• Un coude près d'une pompe

Ces configurations peuvent produire des turbulences et des tourbillons plus importants.

Par conséquent, dans la mesure du possible, le débitmètre à ultrasons doit être installé sur une section de tuyau suffisamment longue et droite.

6. Les pompes et les vannes de régulation nécessitent une attention particulière

Les pompes et les vannes de régulation partiellement ouvertes peuvent produire des perturbations d'écoulement particulièrement importantes.

Par exemple:

Pompe → Débitmètre

peut exposer la section de mesure à :

• fortes turbulences
• Flux tourbillonnant
• Distribution de vitesse non uniforme
• fluctuations de pression

De la même manière:

Vanne partiellement ouverte → Débitmètre

peut créer un écoulement fortement perturbé en aval de la vanne.

Dans ces situations, le maintien d'une longueur de conduite droite en amont adéquate devient particulièrement important.

7. Que se passe-t-il s'il n'y a pas assez de tuyau droit ?

Dans les installations industrielles réelles, il n'est pas toujours possible d'atteindre l'idéal de 10D en amont et de 5D en aval.

Si le tuyau droit disponible est trop court, le débitmètre peut subir les problèmes suivants :

• Erreur de mesure accrue
• Lectures instables
• mauvaise répétabilité
• Sensibilité accrue aux conditions d'installation

Il est important de noter qu'un signal ultrasonique puissantpasCela ne signifie pas nécessairement que la mesure du débit est précise.

Le débitmètre peut recevoir un signal ultrasonique puissant alors que le profil de vitesse réel est encore fortement déformé.

Donc:

Une bonne intensité du signal et une bonne précision de mesure du débit sont liées, mais elles ne sont pas identiques.

8. Comment choisir l'emplacement d'installation ?

Lors du choix d'un emplacement d'installation, essayez de fournir :

En amont

Au moins 10D de tuyau droit

En aval

Au moins 5D de tuyau droit

De plus, évitez d'installer le débitmètre :

• Immédiatement en aval d'une pompe
• Immédiatement en aval d'une vanne de régulation
• Immédiatement après un raccord de tuyauterie complexe
• Aux endroits où les vibrations des canalisations sont importantes
• Aux endroits où l'air peut s'accumuler
• Sur les sections de tuyaux partiellement remplies

Le tuyau devrait également restercomplètement rempli de liquideen fonctionnement normal.

9. Que signifie « D » ?

Dans le10D/5Dguide d'installation,D désigne le diamètre intérieur du tuyau.

Par exemple:

Par conséquent, lors du choix d'un emplacement d'installation, la longueur de tuyau droit disponible doit être prise en compte avant d'installer le débitmètre à ultrasons.

10. Pourquoi la longueur du tuyau droit est-elle importante pour les débitmètres à ultrasons à pince ?

L'un des principaux avantages d'un débitmètre à ultrasons à pince est que les transducteurs peuvent être installés à l'extérieur sans couper ni modifier le tuyau.

Cela permet de choisir relativement facilement un autre emplacement de mesure approprié si l'emplacement d'origine ne dispose pas de suffisamment de tuyau droit.

Par exemple, au lieu d'installer les transducteurs immédiatement après un coude, l'ingénieur peut les déplacer plus en aval pour obtenir une section de tuyau droit plus longue.

C’est là l’un des avantages pratiques de la mesure de débit par ultrasons à pince pour les canalisations industrielles existantes.

L'objectif des tronçons de tuyauterie rectilignes est de fournir au débitmètre à ultrasons unprofil d'écoulement stable et représentatifau point de mesure.

Les coudes, vannes, pompes, tés, réducteurs et autres raccords peuvent perturber l'écoulement et créer des turbulences, des tourbillons et une distribution irrégulière de la vitesse. Si le débitmètre à ultrasons est installé trop près de ces sources de perturbation, la précision et la stabilité des mesures peuvent être affectées.

Consignes générales d'installation :

Tuyau droit en amont ≥ 10D
Tuyau droit en aval ≥ 5D

oùD est le diamètre intérieur du tuyau.

Le respect des exigences recommandées concernant les conduites droites, ainsi qu'une installation correcte du transducteur et une conduite entièrement remplie, peuvent améliorer considérablement la fiabilité et la répétabilité de la mesure du débit par ultrasons.