كيف يمكن لقياس تدفق مقبض مقبض التدفق في أنابيب مملوءة جزئيًا أو تغذيها الجاذبية؟

المشبك على عدادات التدفق تعمل في المقام الأول باستخدام تقنيات الموجات فوق الصوتية-إما أساليب وقت العبور أو دوبلر. يتطلب كلا النهجين مسارًا صوتيًا مستمرًا متجانسًا من خلال الوسط السائل ، والذي لا يمكن تحقيقه إلا عندما يتم ملء الأنبوب تمامًا. في أنبوب مملوء جزئيًا أو نظامًا يتغذى على الجاذبية ، يحتل الهواء جزءًا من منطقة المقطع العرضي للأنبوب ، مما يعطل مسار الإشارة بالموجات فوق الصوتية. ينتج عن هذا ضعف الاقتران بين محولات الطاقة والسوائل ، مما يؤدي إلى تشويه الإشارة ، أو المتسربين ، أو الفشل التام في الحصول على القراءة. على هذا النحو ، تم تصميم Metal-On Metes القياسي بطبيعتها للتطبيقات الكاملة وأن تكون محدودة في قدرتها على العمل بدقة عندما يتم ملء الأنبوب جزئيًا فقط.

في مشبك وقت العبور على مقياس التدفق ، تنقل محولات الطاقة بالموجات فوق الصوتية وتلقي إشارات قطريًا عبر الأنبوب. يقيس العداد الفرق في الوقت الذي يستغرقه الإشارة للسفر مع التدفق وضده. لكي يكون هذا الحساب دقيقًا ، يجب أن تمر الموجة الصوتية بالكامل عبر السائل. عندما يكون الهواء موجودًا - إما بسبب التعبئة الجزئية أو الهواء المحبوس - قد تعكس الإشارات بالموجات فوق الصوتية أو تبعث أو تخفيف جودة البيانات. يمكن أن تشوه الاضطرابات السطحية الناتجة عن تدفق السطح الحر في الأنظمة التي تغذي الجاذبية واجهة الموجة ، مما يجعل من الصعب على الإلكترونيات التمييز بين الإشارة والضوضاء ، مما يؤدي إلى عدم تناسق البيانات أو الإخراج غير القابل للاستخدام.

في حين أن عدادات الوقت العبور تتطلب سائلًا نظيفًا ومتجانسًا ، فإن المشبك القائم على دوبلر على عدادات التدفق أكثر تسامحًا مع الظروف المتعددة. تعتمد هذه الأنظمة على وجود جزيئات أو فقاعات معلقة تعكس إشارة دوبلر. في بعض تطبيقات الأنابيب المملوءة جزئيًا - وخاصة في أنظمة مياه الصرف الصحي أو الملاط - قد يسمح وجود المواد الصلبة أو فقاعات الغاز بمقياس دوبلر للكشف عن التدفق. ومع ذلك ، فإن هذا يتوقف على عمق التدفق بما يكفي لإغراق مسار قياس المستشعر. وحتى مع ذلك ، تكون دقة دوبلر أقل عمومًا وتتطلب معايرة دقيقة لملف التدفق ، وكثافة السوائل ، ومحتوى الجسيمات. يجب على المستخدمين أيضًا قبول الدقة المنخفضة والتكرار في ظل هذه الظروف غير القياسية.

يحدد معظم الشركات المصنعة الحد الأدنى لعمق السوائل كشرط مسبق للمشبك على تشغيل عداد التدفق. يتراوح هذا عادة بين 20 ٪ إلى 30 ٪ من القطر الداخلي للأنبوب ، اعتمادًا على مادة الأنابيب ، وتردد المستشعر ، وتكوين التثبيت. إذا كان المستوى السائل أقل من هذه العتبة ، يصبح مسار الإشارة الصوتية غير مستقر. بالإضافة إلى ذلك ، غالبًا ما يتم تشويه المظهر الجانبي للسرعة لتدفقات الضحلة ، مما يؤدي إلى إدخال أخطاء في حساب وقت العبور. للتعويض ، يحاول بعض المستخدمين أن يتصاعدوا الزاوية أو الإزاحة بالقرب من أسفل الأنبوب ، ولكن قد لا يزال هذا يؤدي إلى قراءات غير موثوقة إذا كان الاقتران الصوتي غير كافٍ أو أن التدرج السرعي غير منتظم للغاية.

لتمكين قياس التدفق في الأنابيب المملوءة جزئيًا ، قد تكون هناك حاجة إلى طرق متقدمة. توفر بعض الشركات المصنعة أنظمة هجينة تدمج مستشعرات المستوى بالموجات فوق الصوتية مع قياسات السرعة لحساب حجم التدفق باستخدام معادلة التدفق القائم على مانينغ أو التجريبية. يتم استخدام هذه الإعدادات في تطبيقات تدفق القناة المفتوحة وتتطلب برمجة مخصصة ومعايرة. تتضمن بعض المشبك على عدادات التدفق تقنيات الارتباط المتقاطع أو تتبع الصدى التي تسمح لهم بالكشف عن ملفات تعريف التدفق حتى عندما لا يتم ملء الأنبوب بالكامل-لكن هذه الأنظمة متخصصة للغاية ، وتكلفة مخصصة للبنية التحتية المدنية ، وشبكات الصرف الصحي ، أو الدراسات الهيدرولوجية .