8.1. Giới thiệu
Việc sử dụng các đồng hồ âm, mức nhiễu tuyệt đối được dự báo được quan tâm hơn việc đồng hồ có thể hoạt động tốt ở các điều kiện cho trước hay không. Để thực hiện điều này, các mô hình thực nghiệm được sử dụng cho việc dự báo phép đo là có thể thực hiện được hay không.
Các van điều áp gây ra ồn trong phạm vi nghe thấy và cả trong giới hạn siêu âm. Tổng tiếng ồn phụ thuộc vào điều kiện vận hành, như là sự sụt áp, và dòng chảy. Khi van điều kiển (van điều áp) được lắp đặt trong vùng lân cận của đồng hồ âm, các mức tiếng ồn phát ra có thể gây ảnh hưởng đến các tín hiệu âm thanh và làm mất các kết quả đo dòng. Nguyên nhân gây ra tiếng ồn là do van và phụ thuộc vào cách sắp xếp. Sự phát ra tiếng ồn tại một tần số nhất định được đặc trưng bởi hệ số trọng số van (Nv). Bên cạnh đặc trưng của van, mô hình được xác định bao gồm đồng hồ âm cũng như việc lắp đặt đường ống, như các khuỷu, chữ T và các bộ giảm thanh (nếu sử dụng). Phương pháp để xác định hệ số trọng số van được cho trước.
Để đảm bảo đồng hồ vận hành tốt trong phạm vi hoạt động, việc tiếp xúc, liên lạc với các nhà sản xuất van cũng như các nhà sản xuất USM được khuyến cáo ngay trong giai đoạn chuẩn bị kế hoạch xây dựng trạm đo và điều áp.
8.2. Phương pháp tính toán8.2.1. Quy định chung 8.2.1. Quy định chung
Để có thể đánh giá được chức năng của USM theo các ứng dụng cho trước, các mục sau đây phải được xem xét:
● Việc tạo ra tiếng ồn của van điều khiển như là một chức năng trong phạm vi hoạt động của trạm đo và điều áp (M&R)
● Sự lan truyền tiếng ồn từ van đến USM (Nd) ● Cường độ tín hiệu của USM (ps)
● Kết quả của điều này là tín hiệu đến tỷ lệ tiếng ồn tại USM. Cùng với tỷ lệ tối thiểu S/N (Δ tới hạn) của đồng hồ, có thể dự báo được tính năng của đồng hồ.
8.2.2 Sự tạo ra tiếng ồn của van điều khiển
Việc âm thanh phát ra do áp suất của van tỷ lệ thuận với sụt áp qua van (dP, bar) và tỷ lệ với căn bậc 2 của lưu lượng (Φm, Nm3/h). Do vậy:
Hơn nữa, hệ số trọng số van Nv được xác định là một hàm của áp suất âm và giá trị dP
Hệ số trọng số van mô tả một van tại một tần số xác định và một hướng xác định (phía dòng vào hoặc phía dòng ra) thì ồn như thế nào. Giá trị Nv càng cao thì tiếng ồn của van càng lớn.
Phân tích phổ tần số tiếng ồn do van tạo ra, có thể kết luận đa số các van đều có một băng tần rộng với giá trị cực đại trong khoảng 30 kHz đến 90 kHz, xem Hình 15.
Hình 15 – Phổ tiêu biểu của tiếng ồn tạo ra bởi van
Để xác định hệ số trọng số van (Nv)/ sự kết hợp cách sắp xếp tại mỗi điều kiện vận hành, sụt áp, lưu lượng và áp suất âm cần được đo. Theo Hình 16, việc lắp đặt được biểu diễn để xác định hệ số trọng số van.
Hình 16 – Sơ đồ lắp đặt
CHÚ Ý:
● Khoảng cách giữa micro và van điều áp có thể bằng 5D hoặc dài hơn ● Không có vật cản trong đường ống giữa micro và van điều áp
● Không có khuỷu chữ U, chữ T,v.v... giữa micro và van điều áp ● Lắp đặt micro, xả thành trong của đường ống
● Trước khi bắt đầu mỗi phép thử nghiệm, tiếng ồn nền phải được đo. Trong suốt quá trình đo ΔP
phải bằng 0 MPa, dòng khí 0 Nm3/h (xử lý sau) và đường ống phải được tăng đến áp suất đường ống.
● Mỗi tiếng ồn phải được đo 3-5 lần tại điều kiện vận hành cụ thể. ● Quá trình đo phải được thực hiện tại các điều kiện vận hành ổn định ● Kết thúc quá trình thử nghiệm, các mức tiếng ồn nền có thể được đo lại. ● Đa số các trường hợp, giá trị Nv ở phía dòng vào và phía dòng ra khác nhau
8.2.3. Sự lan truyền tiếng ồn từ van đến USM (Nd)
Đồng hồ âm vận hành ở phạm vi tần số cao nơi thuận lợi cho sự lan truyền tiếng ồn. Để giảm thiểu cường độ của tiếng ồn siêu âm cao này cần thiết phải cản các sóng âm (giảm thiểu đường truyền) hoặc để sóng âm tương tác với thành ống, nhờ đó sẽ làm giảm năng lượng âm. Do vậy, các thành
phần của ống như khuỷu chữ U, chữ T và các thiết bị giảm thanh đặc biệt có thể sử dụng để giảm tiếng ồn siêu âm.
Sự giảm tiếng ồn siêu âm lan truyền từ van đến USM được biểu diễn bằng hệ số giảm thiểu Nd.
Các thành phần ống:
Tất cả các thành phần được thể hiện trong thiết bị giảm tiếng ồn, thiết bị giảm tiếng ồn có tần số phụ thuộc.
Trên cơ sở các ảnh hưởng lý thuyết hệ thống tuyến tính, các thành phần ống có thể được thể hiện bằng chỉ số giảm thiểu siêu âm tại dải tần số tương ứng.