Misuratore di portata ultrasonico Doppler a morsetto QWUS-DP1000 DN25-DN2000 per fanghi, liquami e sterili

Il guasto è raramente un difetto di fabbricazione. È una incompatibilità. Un misuratore a tempo di transito necessita di un percorso di liquido pulito affinché il suono possa attraversarlo, e nel momento in cui quel percorso è riempito con il 3 % di sabbia, fibra di polpa o liquame digerito, il segnale si attenua e la lettura collassa a zero o deriva verso una cifra senza senso. I misuratori magnetici gestiscono i solidi ma necessitano di un liquido conduttivo, di un diametro pieno e di un tratto di tubo da inserire nella linea, che è esattamente ciò che una condotta di scarico in funzione e un tubo HDPE esistente non possono offrire.

Ciò di cui la centrale ha realmente bisogno è uno strumento che tratti le particelle come meccanismo di misurazione piuttosto che come ostacolo. Tre condizioni definiscono tale compito:

• Il tubo è già costruito. Tubi di grande diametro saldati, rivestiti in cemento, malta cementizia o HDPE non possono accettare un tratto di tubo senza una gru, un'interruzione e una settimana di saldatura.
• Il fluido è opaco e abrasivo. Sabbia, polpa di minerale, fanghi di calce e pasta di carta usurano qualsiasi cosa si trovi nel percorso del flusso, quindi le sonde a inserzione diventano un elemento di manutenzione trimestrale.
• La misurazione è commerciale o normativa. Bilanci di scarico, costi di carico degli effluenti e volumi di dragaggio sono cifre riportate; una portata stimata non è più accettata da revisori o autorità di regolamentazione.

Un misuratore Doppler invia un fascio ultrasonico continuo nel tubo con un certo angolo e ascolta ciò che ritorna. Le particelle che si muovono con il flusso riflettono quel fascio con una frequenza leggermente diversa, e l'entità di tale spostamento è direttamente proporzionale alla velocità con cui si muovono i riflettori. Poiché ogni solido sospeso e ogni bolla d'aria trascinata agisce come riflettore, il misuratore non ha bisogno di un liquido pulito — ha bisogno di qualcosa su cui rimbalzare, e il servizio sporco lo fornisce sempre.

• Basato sui riflettori, non sul percorso. Un misuratore a tempo di transito misura l'intera colonna di liquido; un misuratore Doppler misura i riflettori in movimento e applica una correzione del profilo, motivo per cui funziona precisamente dove lo strumento per liquidi puliti fallisce.
• La soglia minima di solidi è importante. Il funzionamento affidabile inizia intorno a 100 mg/l di solidi sospesi o al 2 % di aria volumetrica. Al di sotto di tale soglia, uno strumento ibrido o un'unità a tempo di transito è la scelta corretta, e ve lo diremo prima che ordiniate.
• Il tracciamento della frequenza rifiuta il rumore. Il DP1000 filtra il rumore di pompe e valvole tracciando il picco spettrale del segnale di ritorno, quindi una linea di fanghi con una pompa centrifuga in funzione non produce una lettura fluttuante.
• Velocità, poi area, poi volume. Il convertitore conosce il diametro interno del tubo dal rilievo del sito, converte la velocità media in portata volumetrica e la totalizza con segno in modo che i flussi di riflusso e di pompaggio inverso vengano contati separatamente.

L'argomento strutturale per l'hardware a morsetto non è l'accuratezza — è che il misuratore non diventa mai parte del processo. Nulla viene bagnato, nulla ostruisce e nulla deve essere isolato per la manutenzione. Su una grande condotta di fanghi, questa differenza si traduce in una frazione del costo dell'alternativa.

È qui che la maggior parte dei progetti a morsetto hanno successo o falliscono, e viene deciso prima dell'ordine piuttosto che alla messa in servizio. Le quattro variabili che devono essere catturate nel rilievo sono il diametro esterno del tubo, lo spessore della parete, il materiale del tubo e la concentrazione di solidi prevista. La velocità dovrebbe quindi essere controllata: al di sotto di 0,3 m/s il segnale del riflettore si indebolisce e l'accuratezza degrada, mentre al di sopra di 8 m/s abrasione e aerazione aumentano entrambe, quindi una linea che funziona a una velocità di progetto di 1,5–3 m/s è la fascia di comfort.