Akustyczny pomiar przepływu - przegląd zastosowań

Woda jest najcenniejszym zasobem na naszej planecie, ale nierównomierne rozmieszczenie tychże zasobów sprawia, że zarządzanie nią jest prawdziwym wyzwaniem. Dla sprostania temu wyzwaniu znacznie wzrosły inwestycje w automatyzację systemy gospodarki ściekami, hydroenergetyczne, nawadniające, hydrologiczne i zasilania w wodę. Obecnie większość prognoz i podejmowanych działań opiera się na rejestrowanych danych. Do tego potrzebna jest wyższa jakość i większa granularność danych. Dlatego na znaczeniu zyskują precyzyjny pomiar przepływu i zużycia wody, a także przekazywanie danych.

DOWNLOADS
Broszura podstawowa
PRZEGLĄD

Gospodarka wodna to nasz dom.

GWF jest szwajcarską firmą rodzinną zatrudniającą ponad 200 pracowników i obecną na całym świecie. Ponad 120 lat doświadczenia w zakresie systemów pomiarowych gazu i wody czyni przedsiębiorstwo sprawdzonym partnerem dla dostawców mediów komunalnych, integratorów systemów, generalnych wykonawców i producentów sprzętu. Produkty GWF charakteryzują się precyzją i niezawodnością oraz nadzwyczaj wysoką jakością wykonania. Ciągłe inwestycje w rozwój oferty produktowej sprawiają czynią firmę GWF dostawcą innowacyjnych rozwiązań. Zakres zastosowań obejmuje bezkontaktowy pomiar ścieków, a także całościowe systemy monitorowania wycieków w przewodach ciśnieniowych.

Zachęcamy do zapoznania się z naszymi produktami i usługami w zakresie akustycznego pomiaru przepływu. Skontaktuj się z nami – z przyjemnością porozmawiamy z Tobą na temat wyzwań związanych z gospodarką wodną i będziemy z Tobą współdziałać na rzecz skutecznych pomiarów.

DO POBRANIA


Bild: GWF MessSysteme in Luzern CH

ZASTOSOWANIA

Mierzymy wszędzie.

GWF jest liderem innowacyjnych technologii, produktów i rozwiązań dla opomiarowania przepływu. Mierzymy wszędzie: w rzekach, kanałach, rurach częściowo wypełnionych i przewodach ciśnieniowych.

Ultradźwięki przemieszczają się przez ciekłe media jako fale ciśnienia. Nasze urządzenia wykorzystują informacje uzyskane z pomiaru zachowania tychże fal do określenia prędkości przepływu. Działanie naszych urządzeń opiera się o dwie podstawowe zasada pomiarowania.

Korzystając z metody czasu przejścia mierzymy czas przejścia fali ultradźwiękowej zgodnie z kierunkiem przepływu i w kierunku przeciwnym. Z kolei wykorzystując efekt Dopplera nasze urządzenia rejestrują zmianę częstotliwości sygnału odbijanego od cząstki w strumieniu.

Gospodarka ściekami

Kontrola i monitorowanie procesów.

Monitorowanie i kontrola ścieków są niezwykle ważne. Współczesnej cywilizacji nie można sobie wyobrazić bez sprawnie działających oczyszczalni ścieków. Ścieki zawierają różnorodne materiały organiczne, które są oczyszczane i usuwane, zanim woda wróci do naturalnego obiegu. Potrzebne są zaawansowane systemy zbierania pozwalające odprowadzać ścieki we właściwe miejsce we właściwym czasie, chroniąc w ten sposób nasze ekosystemy. Systemy zbierania ścieków są niezwykle złożone i składają się z kanalizacji do odprowadzania ścieków, oczyszczalni ścieków i zbiorników przepełnieniowych. Firma GWF oferuje na skalę ogólnoświatową rozwiązania do pomiaru przepływu we wszystkich tych obszarach.

Dalsze szczegółowe informacje znajdziesz przy naszych produktach dla gospodarki ściekami.Produkty dla gospodarki ściekami.

Q-EYE PSC I Q-EYE PSC PORTABLE

Systemy impulsowe dopplerowskie

W oczyszczalniach ścieków pomiary przepływu przeprowadza się głównie ze względów eksploatacyjnych, na przykład dla sterowania poszczególnymi częściami instalacji zależnie od objętości lub w celu dozowania dodatków. Ponadto przepisy międzynarodowe, takie jak przykładowo dyrektywa UE w sprawie oczyszczania ścieków komunalnych, wymagają ciągłego monitoringu zrzutów ścieków. Błędne pomiary przepływu w oczyszczalniach ścieków mogą więc nie tylko pogorszyć działanie, ale także mieć konsekwencje prawne i środowiskowe.

Przepływomierze Q-Eye PSC i Q-Eye PSC Portable są szczególnie przydatne do monitorowania mediów lekko do mocno zanieczyszczonych w całkowicie i częściowo wypełnionych rurach i otwartych kanałach. W systemach Q-Eye do bezpośredniego pomiaru profili prędkości wykorzystywana jest rozszerzona dopplerowska metoda pomiaru. To sprawia, że są one idealne do stosowania przy asymetrycznych przekrojach profili i przy szybko zmieniających się warunkach przepływu ze spiętrzaniem się. Czasochłonne kalibracje na miejscu nie są już konieczne, co zmniejsza koszty instalacji.

Ryc.: Q-Eye PSC Portable, montaż w kanale

DO POBRANIA
CZUJNIKI: TYPOWE ZASTOSOWANIA

Wspawany typ czujnika – tylko dla systemu stacjonarnego

Nadaje się do stacjonarnego Q-Eye PSC w rurach wypełnionych częściowo i całkowicie.

Typ „mysz” do systemów stacjonarnych i przenośnych

Nadaje się do stacjonarnego i przenośnego Q-Eye PSC w rurach wypełnionych częściowo i całkowicie.

Q-EYE RADAR I Q-EYE RADAR PORTABLE

Bezkontaktowy pomiar za pomocą radaru

Q-Eye Radar jest niezwykle wszechstronnym i przystosowanym do pracy ciągłej systemem pomiaru przepływu nadającym się nie tylko do rzek i kanałów otwartych, ale także do komunalnej kanalizacji ściekowej i deszczowej. Kompaktowa konstrukcja w połączeniu z bezkontaktowym pomiarem umożliwia łatwą instalację i użytkowanie. Q-Eye Radar może być wyposażony w dowolny czujnik poziomu wody (ultradźwiękowy, radarowy lub czujnik ciśnienia) z wejściem analogowym (4–20 mA). Nasz Q-Eye Radar Sender umożliwia optymalny pomiar ścieków.

DO POBRANIA
ZALETY RADARU Q-EYE

Zalety pomiaru bezkontaktowego

W niektórych obszarach zastosowań pomiar bezkontaktowy przynosi duże korzyści. Poprzez połączenie pomiaru prędkości przepływu za pomocą radaru z czujnikiem poziomu wody w systemie zapewniamy rewolucyjne podejście do monitorowania przepływu w kanałach otwartych, rzekach i systemach kanalizacji ściekowej.

Ponieważ system Q-Eye Radar jest instalowany poza cieczą, Twoi pracownicy nie będą się stykać podczas montażu z zanieczyszczonym medium. Ponadto nie jest potrzebna konserwacja wskutek zabrudzonych czujników lub osadów.

ENERGIA WODNA

Optymalne wykorzystanie potencjału energii.

Energia wodna jest ważnym źródłem mocy pomagającym zaspokoić rosnące zapotrzebowanie ludności świata na energię elektryczną. Obecnie w skali całego świata elektrownie wodne odpowiadają za niemal 3,5% wytwarzanej energii elektrycznej. Natomiast ich udział w produkcji energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych wynosi 18%. Odsetek ten nadal rośnie, ponieważ zasoby paliw kopalnych są ograniczone, a inwestycje w alternatywne źródła energii stale rosną.

Moc elektryczna elektrowni wodnej zależy zasadniczo od użytecznej różnicy poziomów między zbiornikiem górnym a zbiornikiem dolnym. Aby optymalnie wykorzystać potencjał energii, przepływ powinien być mierzony precyzyjnie i w długim okresie.

Dalsze szczegółowe informacje znajdziesz przy naszych produktach dla energetyki wodnej. Produkty dla energetyki wodnej.

DUCTUS M

System czasu przejścia z cyfrowym przetwarzaniem sygnału

Systemy akustycznego pomiaru przepływu uznawane są od dawna za niezawodną i wygodną metodę określania sprawności turbin. W tym celu zalecane są pomiary na kilku poziomach zgodnie z międzynarodowymi normami. Dzięki tej metodzie kalibracja nie jest wymagana, a pogorszenie sprawności turbiny można wykryć na wczesnym etapie. Kolejnym obszarem zastosowań jest wykrywanie wycieków przy pomocy co najmniej dwóch zainstalowanych na stałe systemów. Dzięki dokładności pomiaru systemu Ductus możliwe jest natychmiastowe wykrycie nawet małych nieszczelności.

DO POBRANIA
PRZETWORNIK

Różne przetworniki - w zależności od wymagań

Przetworniki montowane wewnątrz można instalować bezpośrednio na ściance rury. Przetworniki są obracane w zespole montażowym do określonej pozycji, a następnie mocowane w swoim położeniu. Jeśli rura jest swobodnie dostępna z zewnątrz, w celu zamocowania przetworników przyspawywane są podpory lub bezpośrednio w ściance rury nacinane są gwinty.

Ryc.: 4 poziomy pomiarowe zgodnie z IEC 41 / ASME PTC 18

TECHNIKA ZACISKOWA

Zalety techniki zaciskowej

W przypadku przepływomierza z przetwornikami zaciskowymi przepływ w rurach można w prosty sposób zmierzyć od zewnątrz. Przetworniki są instalowane na rurze przy niewielkim nakładzie środków technicznych i bez przerywania procesu. Do pomiaru obrotowo symetrycznych profili przepływu wystarczy jeden promień akustyczny; profile niesymetryczne wymagają zastosowania kilku promieni.

Wielopromieniowy pomiar z techniką zaciskową jest również dostępny jako przenośny system w formule najmu lub usług pomiarowych.
Skontaktuj się z nami, z przyjemnością przedstawimy Ci możliwości systemu Ductus M Portable.

Ryc.: Zaciskowy z 2 promieniami akustycznymi

NAWADNIANIE / KANAŁY

Wykrywaj wycieki tak wcześnie, jak to możliwe.

Kanały to sztucznie zbudowane cieki wodne służące między innymi jako żeglugowe szlaki transportowe, do nawadniania i odwadniania, zaopatrzenia w wodę pitną czy do poboru wody dla elektrowni.

W szczególności w przypadku zastosowań związanych z zaopatrzeniem w wodę pitną ważne jest wczesne wykrywanie wycieków. Nasze urządzenia dokonują precyzyjnych pomiarów w sztucznie zbudowanych kanałach, tunelach i rurach wodociągowych, aby zapobiec powolnym stratom wody i sprzyjać stabilności procesu.

Dalsze szczegółowe informacje znajdziesz przy naszych produktach dla nawadniania i kanałów. Produkty do nawadniania / kanałów.

KANALIS

System czasu przejścia z cyfrowym przetwarzaniem sygnału

Kanalis jest przepływomierzem przeznaczonym do kanałów otwartych, wykorzystującym wypróbowaną metodę różnicy czasu przejścia. W tej metodzie nie przyjmuje się założeń co do zależności między poziomem wody a przepływem, jak to ma miejsce w przypadku jazów czy kanałów. System jest w stanie określić przepływ w szerokim zakresie pomiaru z dużą dokładnością pomiaru przy zdefiniowanym profilu pomiarowym.

Kanalis działa w całym dwukierunkowym zakresie przepływu, nie powodując przy tym zakłócenia przepływu ani strat ciśnienia. Cechy lokalizacji, takie jak efekt spiętrzania się, wahania poziomów i złożona geometria kanału, są szczególnie brane pod uwagę podczas rozmieszczania odcinków pomiarowych na kilku poziomach.

DO POBRANIA
SYSTEMY ODCINKOWE

System jednoodcinkowy

W najprostszym wariancie układ pracuje tylko z jedną parą przetworników. Zakłada się przy tym, że profil prędkości jest stabilny, a zmiany poziomu wody i przepływu nie mają na niego poważnego wpływu. Główny prąd musi płynąć równolegle do brzegu. Zależność między zmierzoną prędkością a przepływem ustalana jest za pomocą kalibracji hydrometrycznej.

System z krzyżującymi się odcinkami

Idealny do kanałów z prądami poprzecznymi. Zależy to głównie od geometrii kanału oraz od tego, czy w jego przebiegu na górnym odcinku znajduje się łuk. Chociaż prądy poprzeczne nie wpływają na całkowitą objętość przepływu, mogą mieć jednak ujemny wpływ na dokładność pomiaru. Druga para przetworników jest konieczna do wykrywania zmian w profilach prędkości. Krzyżowe rozmieszczenie czterech przetworników sprawia, że pomiar staje się w dużej mierze niezależny od zmieniających się kątów przepływu.

System wielopoziomowy

Jeszcze dokładniejszy pomiar przepływu jest możliwy przy wykorzystaniu systemów z pomiarem w kilku poziomach. Wynik pomiaru można jeszcze bardziej poprawić stosując system wielopoziomowy, w którym każda ze ścieżek akustycznych przebiega w równoległych, położonych jedna nad drugą płaszczyznach. Kalibracja hydrometryczna nie jest konieczna. Ten typ instalacji jest odpowiedni do zastosowań, w których lustro wody ulega silnym wahaniom, występują zjawiska prądu wstecznego lub pionowy rozkład prędkości odbiega od teoretycznej wartości normalnej.

HYDROLOGIA

Monitoring rzek 24/7.

Zahlreiche Flüsse durchschneiden die Landschaften, von kleinen Bächen bis hin zu grossen Strömen. Einige von ihnen bilden eine natürliche Grenze zwischen zwei Ländern.

“Krajobraz przecinają liczne cieki wodne, począwszy od małych potoków aż po duże rzeki. Niektóre z nich stanowią naturalną granicę między dwoma krajami.

Ludzie od zawsze osiedlali się w pobliżu rzek. Czysta woda, możliwość wykorzystania rzeki jako środka transportu, pozyskiwanie energii z elektrowni wodnych oraz atrakcyjność krajobrazowa stanowiły niektóre z powodów. Ale ludzie mają również coraz większy wpływ na ilość i jakość wody w rzekach. W wielu regionach przyczyną jest pobór wody do nawadniania lub jako wody pitnej. Ponad połowa wszystkich głównych rzek na Ziemi została z czasem silnie zanieczyszczona, a traktowanie ich z szacunkiem ma zasadnicze znaczenie dla przetrwania ekosystemów.

Obserwacje poziomu wody w rzekach znane są od czasów starożytnych. Systematyczne pomiary przepływu sięgają połowy XIX wieku. Dane historyczne służą m.in. jako podstawa do planowania ochrony przeciwpowodziowej czy też prognozowania powodzi, a także jako punkt wyjścia do wymiarowania budowli wodnych.

W ostatnich latach w wielu stacjach hydrologicznych zadomowił się akustyczny pomiar przepływu. Dzięki tej technologii dane mogą być gromadzone i udostępniane w sposób ciągły przez całą dobę.

Dalsze szczegółowe informacje znajdziesz przy naszych produktach dla hydrologii.” Produkty dla hydrologii.

FLUVIUS

System czasu przejścia z cyfrowym przetwarzaniem sygnału

Obszar zastosowania urządzenia Fluvius rozciąga się od małych cieków wodnych aż do szerokich rzek z wodą zawierającą dużo zawiesin. Przez wodę wysyłany jest zakodowany sygnał akustyczny i obliczany jest czas przejścia. Jako wynik otrzymuje się prędkość przepływu. Kiedy fala akustyczna rozchodzi się w wodzie, część energii jest tłumiona przez tarcie i zawieszone substancje. To zjawisko jest zależne od częstotliwości: Im wyższa częstotliwość, tym większe tłumienie. Dlatego niskie częstotliwości umożliwiają znacznie lepszy odbiór sygnału z dużych odległości.

DO POBRANIA
PRZETWORNIK

Właściwy dobór częstotliwości

Zalecane użycie przetworników w zależności od długości akustycznej i zawartości zawiesin

Przegląd dostępnych przetworników można znaleźć wśród naszych produktów dla hydrologii. Produkty dla hydrologii.

ZAOPATRZENIE W WODĘ

Efektywna eksploatacja sieci rurociągów.

Chociaż na ziemi jest wystarczająco dużo wody i nie jest ona zużywana, a tylko używana, dostęp do czystej, bezpiecznej wody pitnej staje się coraz trudniejszy. Nierówny regionalny rozkład wody na poszczególnych kontynentach i rosnąca liczba ludności na świecie prowadzą do globalnego niedoboru wody pitnej. Na całym świecie buduje się coraz więcej rurociągów wody pitnej. Do bezpiecznej i wydajnej eksploatacji dużych i rozgałęzionych sieci rurociągów niezbędny jest pomiar przepływu stanowiący gwarancję długoterminowej niezawodności i narzędzie kontrolne.

Dalsze szczegółowe informacje znajdziesz przy naszych produktach dla zaopatrzenia w wodę.Produkty dla zaopatrzenia w wodę.

DUCTUS S

System czasu przejścia z cyfrowym przetwarzaniem sygnału

Przepływomierz Ductus S jest w pełni zintegrowanym rozwiązaniem pomiarowym do cieczy opartym o czas przejścia z maksymalnie 10 promieniami akustycznymi. System zwiększa rentowność dzięki niezwykłej powtarzalności dokładności pomiaru i liniowości w całym zakresie przepływu. Dzięki opatentowanej kompensacji profilu prędkości nie są konieczne ani prostownice strumienia, ani kalibracja na miejscu. Urządzenie Ductus S może być używane z czujnikami wbudowanymi lub zewnętrznymi czujnikami zaciskowymi.

DO POBRANIA
KONCEPCJA

Rejestracja całego profilu prędkości

“Ograniczenia konstrukcyjne i przepisy dotyczące zastosowania wymuszają budowę złożonych rurociągów z wieloma łukami, odgałęzieniami i innymi elementami powodującymi zakłócanie jednolitego przepływu. Utrudnia to instalację przepływomierzy w optymalnym miejscu. Punkt optymalny jest określony przez minimalną odległość przed lub za znanymi miejscami wywołującymi zakłócenia i wykazuje w pełni rozwinięty profil prędkości. Nawet w przypadku wielu czujników przepływu mogą wystąpić znaczące błędy.

System akustyczny Ductus S dostarcza szczegółowych informacji o profilu prędkości przepływu. Dokładny pomiar natężenia przepływu można osiągnąć poprzez odtworzenie profilu w całej rurze przy użyciu wcześniej określonych parametrów konfiguracji rury i współczynników korekcyjnych.

Przepływomierze są również wrażliwe na profile prędkości z dużą składową obrotową (turbulencja). Turbulencje są spowodowane zmianami kierunku strumienia przepływu z przesunięciem o dwie lub więcej płaszczyzn. Turbulencje występują w niemal każdym zastosowaniu i mogą generować znaczące przebiegające poprzecznie składowe przepływu; przy tym do ich uspokojenia wymagane są długie odcinki rur. Jeśli turbulencje nie zostaną wliczone, może to prowadzić do poważnych błędów. System Ductus S zachowuje dokładność pomiaru nawet gdy w rurze występują asymetryczne profile i turbulencje.

Ryc.: Pomiar po krzywiźnie 90°”

PRZETWORNIK

Łatwa instalacja i wymiana bez przerywania eksploatacji

“Ductus S jest dostępny z różnymi przetwornikami. Dalsze szczegółowe informacje znajdziesz przy naszych produktach dla wodociągów.

Na wypadek mało prawdopodobnej awarii przetwornika urządzenie Ductus S można zaprogramować w taki sposób, aby automatycznie kompensowało utratę informacji o ścieżce akustycznej przy tylko nieznacznie zmniejszonej dokładności pomiaru. Zgłasza również operatorowi istniejący alarm. Obudowy przetworników są od nich oddzielone i zaprojektowane w taki sposób, aby cały przetwornik można było zdemontować w celu naprawy, wymiany lub czyszczenia w czasie eksploatacji rurociągu i bez jego opróżniania.

Połączenie Ductus S z przetwornikami zaciskowymi czyni pomiar przepływu nieinwazyjnym. Przetworniki są instalowane na rurze przy niewielkim nakładzie środków technicznych i bez przerywania procesu. Przetworniki zaciskowe nie wymagają żadnych modyfikacji rury ani przerw w jej eksploatacji.”

SERWIS

Kompetencje techniczne w punkcie pomiarowym.

Nasz profesjonalny i kompetentny dział obsługi opiekuje się projektami na całym świecie. Wykwalifikowani technicy, inżynierowie i personel szkoleniowy wspierają naszych klientów we wszystkich fazach realizacji projektu, kończąc na instalacji pod klucz. Przed sporządzeniem projektu analizujemy razem z naszymi klientami dane dotyczące lokalizacji projektu, aby móc zaoferować indywidualne rozwiązanie. Oprócz usługi montażowej oferujemy doskonałe i szybkie wsparcie.

Skontaktuj się z przedstawicielem odpowiedzialnym za Twój region i się, jak nasz dział techniczny mógłby Ci pomóc. Jeśli potrzebujesz natychmiastowej pomocy, skontaktuj się z działem wsparcia telefonicznego lub poszukaj informacji na naszej stronie internetowej, aby znaleźć produkt pasujący do Twoich potrzeb.

Siedziba główna
GWF MessSysteme AG
Obergrundstrasse 119
6005 Luzern
Szwajcaria
Tel. +41 41 319 50 50
info@gwf.ch

GWF Technologies GmbH
Gewerbestraße 46f
87600 Kaufbeuren
Niemcy

REFERENCJE

Działamy na całym świecie

Z sukcesem zaplanowaliśmy, zainstalowaliśmy i uruchomiliśmy systemy pomiarowe w wielu krajach. Robiąc to, zawsze koncentrujemy się na konkretnych wymaganiach klientów i tworzymy możliwie największe korzyści. Nasze projekty obejmują szkolenia techniczne dla klienta.

Historię sukcesu i przykłady zastosowania rozwiązań GWF możesz zobaczyć tutaj.

GWF Logo