Per unmisuratore di flussu ultrasonicu di tempu di transitu à pinza, a forza di u signale hè unu di i parametri diagnostichi più utili. Tuttavia, ci hè un malintesi cumunu:

Una forza di signale alta ùn significa micca necessariamente una alta precisione di misurazione, è una forza di signale bassa ùn significa micca necessariamente chì u misuratore di flussu hè difettuosu.

A forza di u signale ci dice principalmente quantu efficacemente u signale ultrasonicu viaghja attraversu u tubu è u liquidu è quantu bè hè ricevutu da u trasduttore oppostu.

1. Chì ghjè a forza di u signale ?

In termini simplici,A forza di u signale indica a forza di u signale ultrasonicu ricevutu da u misuratore di flussu.

Per un misuratore di portata ultrasonicu à pinza, u percorsu acusticu hè apprussimatamente:

Trasduttore → Parete di a Tubazione → Rivestimentu → Liquidu → Rivestimentu → Parete di a Tubazione → Trasduttore

U trasmettitore genera un signale ultrasonicu, chì attraversa a parete di u tubu è u liquidu prima di ghjunghje à u trasduttore ricevente.

Sè l'energia acustica hè trasmessa cù una perdita relativamente bassa, u signale ricevutu serà più forte. Sè u signale subisce una attenuazione, riflessione o dispersione significativa, u signale ricevutu diventerà più debule.

2. Chì fattori influenzanu a forza di u signale?

Parechji fattori ponu influenzà significativamente u signale ultrasonicu ricevutu.

2.1 Materiale di i tubi

Diversi materiali di tubi anu diverse proprietà acustiche.

Esempi cumuni includenu:

• Acciaiu à u carbone
• Inossidabile
• Ghisa
• PVC
• HDPE
• Tubu rivestitu di cimentu

L'energia ultrasonica si cumporta in modu diversu quandu passa per materiali diversi. Dunque, u listessu misuratore di flussu pò mustrà diverse forze di segnale quandu hè installatu nantu à diversi tipi di tubi.

2.2 Spessore di u muru di u tubu

U spessore di a parete di u tubu hè particularmente impurtante per a misurazione di u flussu ultrasonicu cù pinza.

In generale, più spessa hè a parete di u tubu, più grande hè a quantità di materiale chì u signale ultrasonicu deve attraversà, ciò chì pò aumentà l'attenuazione acustica.

Questu pò diventà particularmente impurtante per:

Tubi di grande diametru è à parete spessa

Dunque, a dimensione di a pipa da sola ùn hè micca sufficiente per a selezzione di u misuratore di flussu à ultrasoni.

Per esempiu, invece di furnisce solu:

Dimensione di u tubu: DN500

hè assai più utile di furnisce:

Materiale di u tubu + Diametru esternu + Spessore di u muru + Materiale di u rivestimentu

2.3 Rivestimentu di tubi

U rivestimentu di i tubi pò avè un effettu significativu nantu à a forza di u signale.

I materiali di rivestimentu cumuni includenu:

• PTFE
• Gomma
• Cimentu
• Epossidu
• Plastica

U signale ultrasonicu pò avè bisognu di passà per:

Trasduttore → Parete di a pipa → Rivestimentu → Liquidu

Sè e proprietà acustiche di u rivestimentu sò significativamente sfarenti da quelle di u tubu è di u liquidu, ponu accade perdite acustiche supplementari.

Dunque, sapè chì una pipa hè "acciaiu" ùn hè micca sempre abbastanza. U tipu è u spessore di u rivestimentu internu devenu ancu esse presi in cunsiderazione.

3. Perchè e bolle d'aria riducenu a forza di u signale?

E bolle d'aria sò una di e cause più cumuni di signali ultrasonici debuli o instabili.

Siccomu u gasu è u liquidu anu proprietà acustiche assai diverse, e bolle ponu sparghjesi è riflettà l'onde ultrasoniche.

Senza bolle d'aria significative:

Segnale ultrasonicu → Liquidu → Trasduttore ricevente

Cù bulle d'aria:

Segnale ultrasonicu → Bolle → Scattering/Riflessione → Perdita d'energia → Segnale ricevutu più debule

Cusì, e bolle d'aria eccessive ponu causà:

• Forza di signale ridutta
• Letture di flussu instabili
• Perdita di signale intermittente
• Stabilità di misurazione scarsa

Dunque, quandu a forza di u signale diminuisce di colpu, l'ingegnere ùn deve micca solu verificà i trasduttori, ma ancu investigà se ci hè aria in u tubu.

4. L'accoppiamentu di u trasduttore hè ancu criticu

Per un misuratore di flussu ultrasonicu à pinza, u trasduttore ùn hè micca in cuntattu direttu cù u liquidu. U signale ultrasonicu deve passà per a parete di u tubu.

A via di accoppiamentu pò esse simplificata cusì:

Trasduttore → Cumpostu di accoppiamentu → Parete di u tubu

Un cattivu accoppiamentu pò riduce significativamente a forza di u signale.

E cause tipiche includenu:

• Cumpostu di accoppiamentu insufficiente
• Accoppiamentu irregulare
• Ruggine o corrosione nantu à a superficia di u tubu
• Pittura spessa o rivestimentu
• Superficie ruvida di u tubu
• Trasduttori sciolti
• Trasduttori chì si sò spostati da a so pusizione originale

Una preparazione adatta di a superficia è un bon cuntattu meccanicu trà u trasduttore è u tubu sò dunque essenziali per una trasmissione ultrasonica affidabile.

5. Una alta forza di signale significa alta precisione?

Micca necessariamente.

Questu hè unu di i punti più impurtanti da capisce.

A forza di u signale ci dice principalmente:

"U misuratore di flussu pò riceve un signale ultrasonicu abbastanza forte?"

A precisione di a misurazione, invece, dumanda:

"Quantu hè vicinu u flussu misuratu à u flussu reale?"

Queste sò duie cose diverse.

Per esempiu:

Casu A

Forza di u signale: Alta

Ma i trasduttori sò stallati in un locu poveru è u prufilu di flussu hè significativamente distorto.

U signale pò esse forte, ma a misurazione pò ancu avè un errore.

Casu B

Forza di u signale: Moderata

Ma i trasduttori sò stallati currettamente, e cundizioni di i tubi sò adatte, è u signale hè stabile.

→ U misuratore di flussu pò ancu ottene una bona prestazione di misurazione.

Dunque:

Alta Forza di Segnale ≠ Alta Precisione

6. Quantu bassu hè troppu bassu?

Ùn ci hè micca un valore universale di forza di signale chì pò esse applicatu à ogni misuratore di flussu ultrasonicu.

Diversi pruduttori ponu definisce è visualizà a forza di u signale in modu diversu, per esempiu:

• Forza di u signale %
• Forza di u signale in dB
• Qualità di u signale
• SNR
• Livellu di signale ricevutu

Questi parametri sò correlati, ma sòmicca necessariamente direttamente paragunabile trà diversi pruduttori o mudelli.

Per un misuratore di flussu specificu, u manuale di u fabricatore è a definizione interna di u strumentu devenu esse aduprati cum'è riferimentu.

7. Forza di u signale vs. SNR

Per una capiscitura più avanzata, hè ancu impurtante di distingueForza di u signaledaSNR (Rapportu Segnale-Rumore).

Forza di u signaledescrive principalmente:

Quantu hè forte u signale ultrasonicu ricevutu.

SNRdescrive:

Quantu forte hè u signale utile in relazione à u rumore di fondu.

Per esempiu, u misuratore di flussu pò riceve un signale relativamente forte, ma se u rumore elettricu o meccanicu hè ancu altu, u SNR pò ancu esse scarsu.

Dunque, quandu u strumentu furnisce parametri cum'è:

Forza di u signale + SNR + Qualità di u signale

Idealmente, devenu esse valutati inseme.

8. Cumu si pò aduprà a forza di u signale per a risoluzione di i prublemi ?

Un approcciu praticu di risoluzione di i prublemi hè di osservà traminduilivellu è stabilitàdi u signale.

Segnale stabile è relativamente forte

Questu indica generalmente chì:

• I trasduttori sò ben accoppiati
• U percorsu acusticu hè accettabile
• U signale di ricezione hè stabile

Tuttavia, a precisione di a misurazione deve esse valutata separatamente.

Segnale assai debule

Verificate i seguenti:

1. Installazione di trasduttori
2. Cumpostu di accoppiamentu
3. Cundizione di a superficia di u tubu
4. Spessore di u muru di u tubu
5. Rivestimentu di tubi
6. Bolle d'aria
7. S'ellu u tubu hè cumpletamente pienu
8. Spaziatura di u trasduttore
9. Selezzione di u trasduttore
10. Parametri di tubi è fluidi inseriti in u misuratore di flussu

A forza di u signale diminuisce di colpu

Fate una attenzione particulare à:

• Bolle d'aria chì entranu in u tubu
• Trasduttori sciolti
• Accoppiamentu deterioratu
• Cambiamenti in e cundizioni operative
• Cambiamenti significativi in ​​a temperatura di u fluidu
• Vibrazione di i tubi

9. A forza di u signale hè più un indicatore di salute acustica

Infine,A forza di u signale deve esse cunsiderata cum'è un indicatore diagnosticu acusticu piuttostu chè un indicatore di precisione direttu.

Aiuta à risponde à a quistione:

"U signale ultrasonicu viaghja per u tubu è u liquidu è hè ricevutu currettamente?"

Ùn risponde micca, da per ellu:

"A misurazione di u flussu hè precisa?"

Una valutazione adatta deve tene contu di parechji fattori:

Forza di u signale + SNR/Qualità di u signale + Installazione di u trasduttore + Cundizione di a tubazione + Cundizione di u fluidu + Profilu di flussu + Calibrazione

Dunque, in l'applicazioni pratiche di l'ingegneria,A forza di u signale hè principalmente utile per a verificazione di l'installazione, a risoluzione di i prublemi è u monitoraghju di a cundizione acustica di u sistema di misurazione - micca cum'è una specificazione autonoma per a precisione di a misurazione.