میں بطور پاینیرقدرتی گیس کے لئے الٹراسونک فلو میٹرپیمائش کی صنعت ، پچھلے 5 سالوں میں ہم نے دریافت کیا ہے کہ شہری گیس پائپ لائن نیٹ ورکس کی مسلسل توسیع اور گیس کی پیمائش کی درستگی کی ضروریات میں مسلسل بہتری کے ساتھ ، روایتی مکینیکل گیس میٹروں نے آہستہ آہستہ سخت لباس ، محدود ٹرن ڈاون تناسب ، اور طویل {1 {1} اصطلاح کے دوران گیس آپریٹنگ کے تناسب میں ناقص موافقت کو بے نقاب کردیا ہے۔ ان مسائل سے اعلی صحت سے متعلق ، ذہانت اور طویل خدمت کی زندگی کے ل gas جدید گیس کی پیمائش کی ضروریات کو پورا کرنا مشکل ہوجاتا ہے۔ الٹراسونک قدرتی گیس کے بہاؤ میٹر ، ان کے فوائد کی وجہ سے ، میکانکی حرکت پذیر حصے ، بڑے ٹرن ڈاون تناسب ، کم دباؤ میں کمی ، اور ڈیجیٹلائزیشن اور دور دراز مواصلات میں آسانی کے فوائد کی وجہ سے ، گیس کے بہاؤ کی پیمائش کے میدان میں آہستہ آہستہ ایک اہم انتخاب بن گیا ہے۔ خریداری کے اہلکاروں کے لئے فیصلے کرنے سے پہلے درج ذیل مواد کو سمجھنا ضروری ہے۔
بہاؤ کی رفتار کی تقسیم کی تحقیق
Since the flow velocity distribution of fluid inside the pipeline directly affects the propagation path of ultrasonic signals, non-uniform flow velocity distribution will cause ultrasonic signals to be scattered and attenuated to varying degrees during propagation in the pipeline, resulting in phenomena such as low signal-to-noise موصولہ بازگشت سگنل اور شدید طول و عرض کی توجہ کا تناسب۔ لہذا ، پائپ لائن کے اندر یکساں گیس کے بہاؤ کی رفتار کی تقسیم کو یقینی بنانا پیمائش کی درستگی کی ضروریات کو حاصل کرنے کے لئے ایک شرط ہےالٹراسونک گیس کے بہاؤ میٹر.
عام حالات میں ، چپکنے والی قوتوں سے متاثرہ سیال بہاؤ دو بنیادی بہاؤ کی حکومتیں (لیمینر بہاؤ اور ہنگامہ خیز بہاؤ) پیدا کرسکتا ہے ، جو بہاؤ کی حکومت اور سیال کییمیٹک واسکاسیٹی ، سیال کی خصوصیات ، اور پائپ لائن پیرامیٹرز جیسے عوامل سے بھی متعلق ہیں۔ یہ دونوں بہاؤ کی حکومتیں عام طور پر رینالڈس نمبر (RE) کے ذریعہ ممتاز ہیں۔
جب 2300 سے کم یا اس کے برابر ہوں تو ، سیال لیمینر بہاؤ کی حالت میں ہے۔ اس وقت ، سیال کے ذرات پر چپکنے والی قوت کا اثر و رسوخ میں جڑ سے زیادہ ہوتا ہے ، بہاؤ کی حکومت نسبتا مستحکم ہوتی ہے جس میں کوئی ہنگامہ خیز مظاہر نہیں ہوتا ہے ، لیکن صرف محوری رفتار کے اجزا موجود ہیں۔ رفتار کی تقسیم یکساں ہے ، جو پیرابولک شکل پیش کرتی ہے۔ سرکلر پائپ دیوار کے قریب بہاؤ کی رفتار چھوٹی ہے اور آہستہ آہستہ پائپ لائن کے مرکز کی طرف بڑھتی ہے ، جس کی رفتار 3.29 میں دکھائی گئی رفتار پروفائل ہے۔
سرکلر پائپ میں ہر نقطہ پر بہاؤ کی رفتار صرف اس نقطہ سے پائپ لائن محور سے متعلق ہے ، اور اس کی رفتار کی تقسیم کے قانون کا اظہار اس طرح کیا جاسکتا ہے:
جہاں: وی آر پائپ لائن محور سے فاصلے پر بہاؤ کی رفتار ہے۔ V_M پائپ لائن محور پر بہاؤ کی رفتار ہے ، جو پورے کراس - سیکشن میں زیادہ سے زیادہ بہاؤ کی رفتار ہے۔ R پائپ لائن رداس ہے۔
لائن - کے درمیان تعلقات اوسطا رفتار اور علاقے - اوسطا رفتار کو بالترتیب VM کا استعمال کرتے ہوئے ظاہر کیا جاسکتا ہے:
مساوات (3.16) اور (3.17) کو بیک وقت حل کرنے سے ، رینالڈس اصلاح کے گتانک کو حاصل کیا جاسکتا ہے اور اس کا اظہار کیا جاسکتا ہے:
جب 4000 سے زیادہ یا اس کے برابر ہوتا ہے تو ، سیال ہنگامہ خیز حالت میں ہوتا ہے۔ اس وقت ، سیال کے ذرات پر inertial قوت کا اثر زیادہ اہم ہے ، بہاؤ کی حکومت نسبتا as افراتفری کا شکار ہے ، محوری اور طول البلد رفتار کے اجزاء بیک وقت موجود ہیں ، رفتار کی تقسیم غیر - یکساں ہے ، ہنگامہ خیز مزاحمت میں اضافہ ہوتا ہے ، اور رفتار کا پروفائل شکل 3.30 میں دکھایا گیا ہے۔
چونکہ ہنگامہ خیز بہاؤ کے پھیلاؤ کے عمل میں متعلقہ نظریہ اور مخصوص تجزیاتی طریقوں کا فقدان ہے ، تحقیق کو مزید آگے بڑھانے کے لئے ، انجینئر عام طور پر ہنگامہ خیز حالات میں سرکلر پائپوں میں رفتار کی تقسیم کا حساب لگانے کے لئے عام طور پر پاور سیریز کا استعمال کرتے ہیں ، جس کا اظہار کیا جاسکتا ہے:
جہاں: N کی قدر پائپ لائن سطح کی کھردری اور رینالڈس نمبر سے متعلق ہے۔ مثالی حالات کے تحت جہاں پائپ لائن کی اندرونی دیوار ہموار ہے ، N اور RE کے مابین تعلقات کا اظہار پرندٹل کے فارمولے سے کیا جاسکتا ہے:
یعنی ، جب رینالڈس نمبر معلوم ہوتا ہے تو ، ن کی قدر کا حساب لگایا جاسکتا ہے ، اس طرح شکل 3.30 میں دکھائے گئے ہنگامہ خیز رفتار کی تقسیم کے منحنی خطوط کا تعین کیا جاسکتا ہے۔ لائن - کے درمیان تعلقات اوسطا رفتار اور رقبہ - اوسطا رفتار کو بالترتیب V_M کا استعمال کرتے ہوئے ظاہر کیا جاسکتا ہے:
مساوات (3.21) اور (3.22) کو بیک وقت حل کرکے ، رینالڈس اصلاح کے گتانک اور این کے مابین تعلقات کو حاصل کیا جاسکتا ہے:
مکمل طور پر تیار ہنگامہ خیز پائپ لائن میں ، رینالڈس اصلاح کے گتانک اور آر ای کے مابین تعلقات کا اظہار اس طرح کیا جاسکتا ہے:
عملی انجینئرنگ کے تحفظات
مذکورہ بالا فارمولے سبھی شرائط کے تحت کیے جانے والے مباحثوں پر مبنی ہیں جن میں کوئی دوسرے مداخلت کرنے والے عوامل اور پیمائش کی پائپ لائن سے پہلے اور اس کے بعد سیدھے سیدھے پائپ لمبائی نہیں ہیں۔ تاہم ، اصل انجینئرنگ ایپلی کیشنز میں ، پیمائش پائپ لائن سے پہلے اور اس کے بعد ٹرانس ڈوزر انسٹالیشن کا طریقہ ، اپ اسٹریم والوز ، اور موڑ جیسے عوامل اندرونی بہاؤ کی رفتار کی تقسیم میں انحراف کا سبب بنے گا ، جس کی وجہ سے پیمائش کے اصل عمل میں اس کا اطلاق مشکل ہوجائے گا۔ لہذا ، فلو چینل کے اندر یکساں بہاؤ کی رفتار کی تقسیم پر تحقیق انتہائی ضروری ہے۔
الٹراسونک قدرتی گیس کے بہاؤ میٹر ساختی ڈیزائن
ایک الٹراسونک قدرتی گیس کا بہاؤ میٹر ایک ایسا آلہ ہے جو گیس کے بہاؤ کی پیمائش کے لئے الٹراسونک ٹکنالوجی کا استعمال کرتا ہے۔ اس کے ساختی ڈیزائن اور نقلی تحقیق میں متعدد پہلوؤں کو شامل کیا گیا ہے ، جیسے سینسر ڈیزائن ، سیال کی حرکیات ، اور صوتی پھیلاؤ۔ ایک مکملگیس الٹراسونک فلو میٹرفلو چینلز ، ٹرانس ڈوسرز ، اور پیمائش سرکٹس شامل ہیں۔ یہ سسٹم موجودہ فلو چینلز اور ٹرانس ڈوسروں کی بنیاد پر پیمائش سرکٹ اور پروگرام ڈیزائن انجام دیتا ہے۔
ٹرانس ڈوزر ڈیزائن اور انسٹالیشن
الٹراسونک قدرتی گیس کے بہاؤ کے میٹروں میں عام طور پر دو ٹرانس ڈوسیسر ہوتے ہیں: ایک ٹرانسمیٹر اور وصول کنندہ۔ ڈیزائن کے تحفظات میں گیس کی مختلف خصوصیات کو اپنانے کے لئے ٹرانس ڈوزر کی فریکوئنسی ، طاقت ، اور آپریٹنگ درجہ حرارت کی حد شامل ہے۔ ٹرانس ڈوسرز کی تنصیب کی پوزیشن پیمائش کے نتائج پر ایک اہم اثر ڈالتی ہے۔ عام طور پر ، ٹرانسمیٹر اور وصول کنندگان کو پائپ لائن پر مختلف پوزیشنوں پر متوازی طور پر ترتیب دیا جانا چاہئے تاکہ یہ یقینی بنایا جاسکے کہ الٹراسونک سگنلز کے پھیلاؤ کا راستہ جتنا ممکن ہو یکساں یکساں ہے۔
سیال چینل ڈیزائن
گیس میٹر کے سیال چینل کو ڈیزائن کرتے وقت ، گیس کے بہاؤ کی حد سے ملنے کے لئے پائپ لائن اندرونی قطر کو جاننا ضروری ہے۔ سیال کے بہاؤ میں مداخلت کو کم کرنے کے لئے پائپ لائن کی اندرونی سطح ہموار ہونی چاہئے۔ پیمائش پر ضرورت سے زیادہ تیز یا سست بہاؤ کی رفتار کے اثرات سے گریز کرتے ہوئے ، بہاؤ کے ریگولیشن ڈیوائسز کو ڈیزائن کرنا بھی ضروری ہے تاکہ یہ یقینی بنایا جاسکے کہ سیال کی رفتار پیمائش کی حد میں ہے۔
بیرونی سانچے اور تعی .ن
کام کرنے والے ماحول کی پیچیدگی پر غور کرتے ہوئے ، بیرونی سانچے کے مواد کا انتخاب سنکنرن -} مزاحم اور اعلی - درجہ حرارت - مزاحم مواد ، جیسے سٹینلیس سٹیل یا انجینئرنگ پلاسٹک کا انتخاب کرنے پر مرکوز ہے ، جو داخلی الیکٹرانک اجزاء اور منتقلیوں کو مؤثر طریقے سے تحفظ فراہم کرسکتے ہیں۔ ایک ہی وقت میں ، ایک قابل اعتماد فکسنگ میکانزم کو اعلی - دباؤ کام کرنے کی شرائط کے تحت گیس میٹر کے استحکام کو یقینی بنانے کے لئے ڈیزائن کیا جانا چاہئے۔ فکسنگ ڈیوائس کو پائپ لائن کی تنصیب کی جگہ اور ماحولیاتی حالات پر غور کرنا چاہئے۔
بجلی اور سگنل پروسیسنگ
بجلی اور سگنل پروسیسنگ کے لحاظ سے ، ایک موثر برقی کنکشن سسٹم کو ڈیزائن کرنا مستحکم سگنل ٹرانسمیشن اور پروسیسنگ کو یقینی بنانے کے لئے اتنا ہی ضروری ہے ، بشمول الٹراسونک سگنلز کا استقبال ، پروسیسنگ ، اور حساب کتاب۔ الٹراسونک پروپیگنڈہ وقت کے فرق کو بہاؤ کے اعداد و شمار میں تبدیل کرنے کے لئے ، اسی الگورتھم کو الگ سے ڈیزائن کیا جانا چاہئے۔
پیمائش کی درستگی کے عوامل
الٹراسونک قدرتی گیس کے بہاؤ میٹروں کی پیمائش کی درستگی بھی متعدد عوامل سے متعلق ہے ، جیسے سینسر کے معیار ، محیطی درجہ حرارت ، گیس کے بہاؤ کی رفتار ، گیس کی تشکیل اور دباؤ۔ ان میں ، الٹراسونک قدرتی گیس کے بہاؤ میٹروں کی پیمائش کی درستگی کا بہاؤ کی رفتار کی تقسیم کے ساتھ ایک مضبوط ارتباط ہے ، اس کی ضرورت ہے کہ پیمائش پائپ لائن میں سیال کی تقسیم بہاؤ کی رفتار کو بہاؤ چینل کراس - سیکشن میں مناسب طور پر ظاہر کرسکتی ہے۔
کلیدی ڈیزائن کے تحفظات
اس کے علاوہ ، الٹراسونک قدرتی گیس کے بہاؤ میٹر فلو چینلز کے ساختی ڈیزائن میں درج ذیل عوامل پر بھی غور کیا جانا چاہئے۔
(1) بہاؤ کی رفتار میں تبدیلی کے دوران فلو چینل میں الٹراسونک سگنل طول و عرض کی توجہ ؛ (2) الٹراسونک سگنلز کو نظام کی پیمائش کے حل کو بہتر بنانے کے لئے سیال کے بہاؤ کی رفتار میں تبدیلیوں سے زیادہ سے زیادہ نمایاں طور پر متاثر ہونا چاہئے۔ ()) پیمائش پائپ لائن سے گزرنے والے سیال کی فوری بہاؤ کی رفتار کو نظام کی مکمل - حد کی پیمائش کی ضروریات کو پورا کرنا ہوگا۔
مذکورہ بالا عوامل کا امتزاج کرتے ہوئے ، ڈیزائن کردہ الٹراسونک قدرتی گیس فلو میٹر فلو چینل ماڈل کو اسپیس کلیم سافٹ ویئر کا استعمال کرتے ہوئے ڈیزائن اور ماڈل بنایا گیا تھا ، جس میں شکل 3.31 میں دکھایا گیا ماڈل کے ساتھ۔
چترا 3.31
گیس میٹر فلو چینل ڈیزائن دو حصوں پر مشتمل ہے: گیس پائپ لائن سے منسلک حصہ ایک سرکلر پائپ اپناتا ہے ، جس میں ڈایافرام گیس میٹروں کی طرح طول و عرض ہوتا ہے۔ الٹراسونک سگنلز کے عکاسی اثر اور بہاؤ کی رفتار کی تقسیم کی اصلاح کے نفاذ پر غور کرتے ہوئے ، بہاؤ کی رفتار کی پیمائش کا حصہ ایک آئتاکار بہاؤ چینل ڈھانچہ کو اپناتا ہے ، جس میں اندر تین بہاؤ سیدھے وینز نصب ہوتے ہیں۔ سیدھی کرنے والی وینیں سیال کے بہاؤ کی رفتار کی یکساں تقسیم کے لئے فائدہ مند ہیں۔ ایک ہی وقت میں ، آئتاکار بہاؤ چینل کے اندرونی قطر میں کمی کا مطلب یہ ہے کہ ایک ہی inlet بہاؤ کی رفتار کے حالات کے تحت ، آئتاکار بہاؤ چینل میں فوری بہاؤ کی رفتار تیز تر ہوجاتی ہے ، ٹرانزٹ ٹائم کا فرق بڑھ جاتا ہے ، جو الٹراسونک قدرتی گیس کے بہاؤ والے میٹر کے بہاؤ کی پیمائش کے حل کو بہتر بنا سکتا ہے۔ الٹراسونک قدرتی گیس کے بہاؤ میٹر کے چھوٹے بہاؤ پوائنٹس پر پیمائش کی درستگی کو یقینی بنانے کے لئے ، پیزو الیکٹرک ٹرانس ڈوسیسرز کی تنصیب کے طریقہ کار کے بارے میں ، پھیلاؤ کے راستے کی لمبائی کو بڑھانے کی ضرورت ہے۔ تاہم ، راستے کی لمبائی میں اضافے سے سگنل کی تشہیر کے دوران توانائی کے نقصان کا سبب بنے گا ، جس میں دو پہلوؤں سے نظام کی پیمائش کی درستگی اور سگنل کی توجہ کی ڈگری کے مابین توازن کی ضرورت ہوگی۔ اے وی - شکل کی تنصیب کا ڈھانچہ اپنایا گیا ہے ، جس میں سیدھے وینز کے طول بلد سینٹر لائن کے بارے میں دو ٹرانس ڈوسرز سڈول کے ساتھ ہیں۔
میش نسل اور معیار
سیال حرکیات تخروپن کا انعقاد کرنے سے پہلے ، الٹراسونک قدرتی گیس فلو میٹر فلو چینل ماڈل پر پری پروسیسنگ آپریشن انجام دیئے جاتے ہیں۔ ٹھوس حاصل کرنے کے ل model ماڈل کی مرمت اور آسانیاں مکمل کرنے کے بعد ، ماڈل کا اندرونی سیال خطہ نکالا جاتا ہے اور میش تقسیم ہوجاتا ہے۔ میش ڈویژن کا معیار براہ راست بعد کے نقلی نتائج کی وشوسنییتا اور استحکام کا تعین کرتا ہے۔ روانی واٹر ٹائٹ ورک فلو کو مذکورہ عمل کو عملی جامہ پہنانے کے لئے استعمال کیا جاسکتا ہے ، سطح کی میش جنریشن سائز کی حد کو 0.1 - 4 ملی میٹر پر طے کرنا ، 2 گیپ بھرنے والی پرتوں کا استعمال کرتے ہوئے ، ٹھوس حدود میں قربت کا پتہ لگانے کا اطلاق ہوتا ہے۔ منقسم سطح کے میش کی زیادہ سے زیادہ اسکیچن 0.69 ہے ، جو اچھے میش کے معیار کی نشاندہی کرتی ہے۔ اس بنیاد پر ، ہیکساہیڈرل پولیہیڈرل فل حجم میش استعمال کیا جاتا ہے ، باؤنڈری پرتوں کو سیال خطے میں شامل کیا جاتا ہے ، اور حجم میش کا آخری آرتھوگونل معیار 0.15 تک پہنچ جاتا ہے۔ میش آزادی کے تجربات کے ساتھ مل کر ، ماڈل کی میش کی گنتی تقریبا 1.2 ملین ہونے کا عزم ہے۔ حجم میش کی تقسیم کو شکل 3.32 میں دکھایا گیا ہے۔
چترا 3.32
