Оборудование

Ультразвуковые многофункциональные расходомеры предназначены для коммерческого и оперативного учета жидкости и газа в напорных трубопроводах. Возможные объекты и области применения расходомеров:

магистральные нефтепроводы;
НПЗ;
нефтебазы и узлы учета;
магистральные газопроводы;
узлы замера газа;
газораспределительные станции;
нефтехимические предприятия;
предприятия химической промышленности;
фармацевтическая промышленость;
пищевая промышленность.

Принцип измерения

Расходомеры состоят из вычислителя расхода и накладных преобразователей ультразвукового сигнала (датчиков), а также могут дополнительно включать в свой состав накладные термометры сопротивления.

Вычислитель расхода представляет данные измерений как в цифровой, так и в аналоговой форме и снабжен регистратором данных для хранения данных и программой введения параметров объекта измерений (трубопровода). Кроме этого, вычислитель расхода содержит набор данных по скорости звука различных жидкостях/газах в зависимости от физических параметров потока (температура, давление, плотность) согласно международным стандартам API.

Вычислители расхода имеют два вида исполнения:

двухканальный для работы с одной или двумя парами датчиков: для возможности измерений времяимпульсными датчиками в двух трубопроводах или в одном трубопроводе времяимпульсными и доплеровскими датчиками;
многолучевой: для измерения расхода по результатам обработки двух или четырех ультразвуковых лучей, излучаемых в различных плоскостях.

Расходомеры обеспечивают два режима измерения: времяимпульсный и доплеровский.
Времяимпульсный режим базируется на измерении разницы времени прохождения ультразвуковых волн в двух направлениях: по потоку и против потока. Специальная цифровая технология AutoMark™, вносящая калибровочные метки в ультразвуковой сигнал, обеспечивает высокую точность измерения скорости потока, расхода и количества жидкости.

Доплеровский режим базируется на обработке отраженного ультразвукового сигнала от взвешенных в жидкости частиц или пузырьков газа. Этот режим используется, когда времяимпульсный режим нельзя применять из-за низкой проводимости звука в жидкости, вызванной высокой концентрацией взвешенных частиц.

Накладные ультразвуковые расходомеры Controlotron поддерживают как традиционный прямой режим измерений Direct (датчики устанавливаются на разных сторонах трубы), так и режим с отражением Reflect (датчики на одной стороне трубы). Рекомендуемым является режим с отражением Reflect, особенно при искаженном профиле потока. В этом режиме ультразвуковой луч проходит в диаметральном сечении трубы до противоположной стенки, отражается от нее и возвращается после двукратного пересечения потока. В результате устраняется любая погрешность, вызываемая осевой асимметрией профиля потока, так как в данном режиме измерений погрешность, возникающая в одном направлении, полностью компенсируется при прохождении луча в другом.

Преимущества ультразвуковых накладных расходомеров

Отсутствие контакта с измеряемым потоком жидкости, благодаря чему параметры расходомера не изменяются во времени из-за абразивных воздействий потока и его работа не вызывает потерь давления, т. е. по эксплуатационным затратам это самый экономичный расходомер.
Величина экономии на затратах, связанных с отсутствием падения давления оценивается в 330 000 000 долларов в год (при расходе 5000 куб.м/ч и давлении 2 кг/кв.см). Даже в условиях российских цен на электроэнергию затраты на измерительную систему Controlotron полностью окупают себя менее, чем за два года эксплуатации.
При установке накладных датчиков на трубе исключается даже малейшее влияние на профиль потока жидкости. Поэтому отсутствует дополнительная погрешность калибровки расходомеров из-за искажения профиля потока, чего невозможно избежать при эксплуатации ультразвуковых датчиков врезного типа.
При установке накладных ультразвуковых датчиков не появляется углублений в трубе, наличие которых при врезных датчиках служит местом сбора отложений, которые могут привести к блокировке ультразвукового луча.

Уникальность ультразвуковых расходомеров Controlotron

Технология широколучевого измерения Wide-Beam™.
Технология "широколучевого" измерения реализуется с помощью так называемых ультразвуковых волн Лэмба. Волной Лэмба называется волна, распространяющаяся между поверхностями стенки трубы в резонансе вдоль трубопровода. При каждом отражении от границы труба/поток в веществе генерируется волна, направленная внутрь измеряемого потока. В результате создаётся пучок когерентных измерительных лучей, который и называют широким лучом. В силу своей резонансной природы волна Лэмба имеет существенно меньшие энергетические потери в стенке трубы. Это позволяет максимизировать отношение полезного сигнала к помехам, что является существенным условием надёжности расходомера, и упрощает процесс обработки сигнала. По сути, при генерировании широкого измерительного луча сама стенка трубы становится излучателем сигнала, своего рода продолжением датчика.

Преимущества использования широкого луча по сравнению с узколучевыми расходомерами:

Широкий измерительный луч охватывает существенно большую часть потока, нежели традиционные системы. Измерительный сигнал Wide-Beam™ в двулучевой системе (4 датчика) содержит на 40% больше информации о потоке, чем традиционный узколучевой сигнал в четырехлучевой хордовой системе (8 датчиков).
Широколучевые расходомеры решают проблему "ухода луча". При существенном увеличении скорости потока происходит смещение измеряющего луча. В узколучевых расходомерах при существенном увеличении или уменьшении скорости потока луч отклоняется настолько, что не поступает на второй датчик. В случае широкого луча измеряющих сигналов много и они генерируются из разных точек стенки трубы. Таким образом, при резком изменении скорости потока расходомер продолжает функционировать, не теряя при этом в точности. Чувствительность прибора повышается до 0,0003 м/с. Поскольку ультразвукоые датчики расходомера являются одновременно и приёмниками и передатчиками, измерение потока возможно в двух направлениях.
Технология Wide-Beam™ обеспечивает нечувствительность расходомера к загрязнениям среды. Если один из параллельных лучей широкого пучка перекрывается инородной частицей примеси, то измерение обеспечивают другие лучи. Испытания независимых компаний зафиксировали успешное измерение расхода жидкости при уровне аэрации до 50% и измерение расхода газа при содержании жидкости до 40%.
В процессе использования накладных расходомеров невозможно применение абсолютно идентичных трубе датчиков. Это приводит к появлению дополнительной ошибки при определении времени прохождения измерительного луча. Использование волны Лэмба, проходящей по стенке трубы как дополнительного (опорного) сигнала, позволяет решить эту проблему и существенно повысить чувствительность прибора.
Технология ZeroMatic™ с помощью постоянного контроля опорного сигнала позволяет расходомеру полностью исключить возможную ошибку измерения, связанную с характеристиками материала трубы. При каждом прохождении измерительного сигнала по потоку и против потока расходомер автоматически корректирует полученную разность времени прохождения сигналов в двух направлениях на величину, равную разности времен прохождения опорных сигналов, то есть полностью устраняет влияние трубы на измерение.
Технология повышения точности измерения расхода углеводородных соединений PetroMass™ корректирует показания расходомера с учетом изменения состава продукта. Это достигается благодаря тому, что расходомер измеряет скорость ультразвука в продукте (путем сложения времен прохождения сигнала по потоку и против потока), которая зависит от его состава. Вычислитель расхода содержит в своей памяти таблицы, связывающие ультразвуковые характеристики продукта и его состав в зависимости от температуры, плотности и вязкости согласно международным стандартам API.
Технология PetroMass™ также позволяет расходомеру фиксировать прохождение границы раздела жидкостей, отмеченную во времени изменением скорости звука, а также вычислить нормализо-ванный расход газов, в том числе природного газа.
Результаты многочисленных тестирований, проводимых независимыми компаниями, подтверждают высочайшие технические характеристики расходомеров Controlotron.

Радарные уровнемеры

Радарные уровнемеры Rosemount созданы на основе более чем 30-летнего опыта, полученного в процессе разработки и производства более 100000 радаров, находящихся в настоящее время в эксплуатации.

Емкостные и вибрационные сигнализаторы уровня

Емкостные и ультразвуковые уровнемеры

Принцип действия RF-емкостных уровнемеров и сигнализаторов уровня.

Уникальность RF-технологии измерения уровня.

Емкостные уровнемеры и сигнализаторы, предлагаемые КОМБИТ, основаны на RF (radio frequency, радиочастотная) технологии полного сопротивления, которая помогает решать более сложные задачи, чем традиционная емкостная технология измерения уровня. Только при помощи радиочастотной технологии полного сопротивления можно проводить измерения уровня при неопределенных и неконтролируемых измененияз параметров продукта и внешних условий. При любом состоянии поверхности чувствительного элемента, невзирая на изменения плотности или электрических свойств продукта, радиочастоная технология полного сопротивления обеспечивает точность измерений уровня, даже если эти факторы действуют одновременно.

RF-технология полного сопротивления является универсальной. все вещества в природе, имеют электрические свойства, называемые диэлектрической проницаемостью (K) и удельной проводимостью (g). Радиочастотная технология полного сопротивления использует оба этих свойства при вычислении уровня продукта. Измерения проводятся при заранее определенной частоте в диапазоне от 15 до 400 кГц. Отсюда и происходит название "RF-технологии полного сопротивления".

Незагряненные электропроводные жидкости (водоподобные).

В металлических резервуарах должен использоваться изолированный чувствительный элемент, т.к. жидкость будет заземлять его через стенку резервуара. В неметаллических резервуарах должен использоваться концентрический чувствительный элемент (стержневой электрод в кольцевом электроде). Емкость концентрического чувствительного элемента зависит от диэлектрической постоянной материала, находящегося между электродами.

Незагряненные неэлектрические жидкости (нефтепродукты).

В неметаллических резервуарах также должен использоваться концентрический чувствительный элемент. В металлических резервуарах может быть использован неизолированный чувствительный элемент при условии, что в резервуаре не появится электропроводная жидкость (напрмер, подтоварная вода). Возможно также использование изолированного чувствительного элемента, но его металлический фитинг должен быть обязательно заземлен на стенку резервуара и расстояние от стенки резервуара до электрода должно быть постоянным по всей длине чувствительного элемента. Если резервуар сферический или больше 5-ти метров в диаметре, то необходимо применять концентрический чувствительный элемент.

Загрязненные жидкости.

Для минимизации ошибок в следствии загрязнения чувствительного элемента используются различные методы. Верхняя часть чувствительного элемента, покрытая электропроводящим прилипшим материалом, создает дополнительную погрешность за счет дополнительной емкости загрязненной поверхности чувствительного элемента. Исключение погрешности достигается анализом результатов одновременного измерения емкости и полного сопротивления чувствительного элемента. Загрязненная часть чувствительного элемента может быть представлена как "длинная электрическая линия", у которой активная и реактивная состовляющие полного сопротивления равны между собой. Токи через емкость и сопротивление загрязненного покрытия равны. Поэтому может быть определена чистая емкость продукта при измеряемом уровне.

Компания КОМБИТ специализируется на разработке стационарных газоаналитических и хроматографических систем на основе промышленных газоанализаторов и поточных промышленных хроматографов для предприятий различных отраслей промышленности.

Если у вас есть вопросы, пожалуйста, позвоните по телефону: +7 (495) 974-86-89 или заполните форму обратной связи.