Daniel Measurement Daniel Measurement & Control& ControlMedidores Ultrasónicos de Gas

Daniel Series 3400 Senior SonicDaniel Series 3400 Senior SonicGas Ultrasonic Flow MeterGas Ultrasonic Flow MeterDaniel Series 3400 Senior SonicDaniel Series 3400 Senior SonicGas Ultrasonic Flow MeterGas Ultrasonic Flow Meter

� Diseñados para Mediciones Custody Transfer

� Fabricado en una sola pieza sin soldaduras y con sensores integrales

� Utiliza la tecnologia de Tiempo de Tránsito

con haz directo

Daniel Model 3804

Daniel Series 3400 JuniorSonicDaniel Series 3400 JuniorSonicGas Ultrasonic Flow MeterGas Ultrasonic Flow MeterDaniel Series 3400 JuniorSonicDaniel Series 3400 JuniorSonicGas Ultrasonic Flow MeterGas Ultrasonic Flow Meter

� Diseñados para Transferencias internas, Contrastes de Medidores, etc

� Utiliza la tecnologia de Tiempo de Tránsito

� De 1 y 2 haces por rebote� De 1 y 2 haces por rebote

Daniel Model 3804

Ventajas del Medidor USVentajas del Medidor US

•Tamaños 4 to 42 inch

•Transductores extraíbles

•Bidireccionales

•Sin partes Móviles•Sin partes Móviles

•Altamente redundante

•Autodiagnóstico

•Haz directo sin o con

rebotes

•No presenta pérdida de carga

•No intrusivo

•Rangeabilidad elevada 100:1

•Repetibilidad de 0,2 %

Ventajas del Medidor USVentajas del Medidor US

•Medición realizada electrónicamente

•No requiere recalibración

•Flowmin=1ft/s Flowmax= 100ft/s

•Transductores UL Click Here

•Calibración bajo caudal

para verificación solamente.

•Calibración en seco necesaria.

•Insensible a variaciones de P y T, cuerpo de

fundición.

Ventajas del Medidor USVentajas del Medidor US

fundición.

•Bajo costo de instalación y bajo peso

•Hasta 10000 PSIG.

Generador de pulsos

Receptor Detector

Lazo de señal de US intrínsecamente seguro

Medición de Tiempo de TránsitoMedición de Tiempo de Tránsito

Clock

Oscilador 100 MHz

120 kHz Señal de

Ultrasonido

Principio de FuncionamientoPrincipio de Funcionamiento

Ultrasónico Multipath de Gas

EcuacionesEcuaciones

)L/x(vc

Lt

−=1

X

Ultrasónico Multipath de GasUltrasónico Multipath de Gas

)L/x(vc

Lt

)L/x(vc

+=

−

2

L D

Las velocidades de cada camino se determinan a partir de los tiempos de tránsito

v =L (t1-t2)

2

EcuacionesEcuaciones

v =L2x

(t -t )t1t2

c = L2

(t1+t2)t1t2

v=velocidad de flujoc=velocidad del sonido

t1 =tiempo de tránsito upstreamt 2= tiempo de transito downstream

Q = vA

SeniorSonic Multipath 4 Haces de medicionSeniorSonic Multipath 4 Haces de medicion

A

BV =

L (t1 -t2 )2

Multipath Meter

B

C

D Vavg = ΣΣΣΣ Wn Vnn=1

4

Vn =L (t1 -t2 )

2x (t1 t2 )

Factores de ponderación por GeometríaFactores de ponderación por GeometríaLos factores de ponderación dependen Los factores de ponderación dependen únicamente de la geometría!únicamente de la geometría!

Wa= 0.1382

W = 0.3618

A

BWb= 0.3618

Wc= 0.3618

Wd = 0.1382

Multipath Meter

B

C

D

43

1

21 1382.03618.03618.01382.0 vvvvvwVn

iiaverage ⋅+⋅+⋅+⋅==∑

EcuacionesEcuacionesSe aplica AGA 7 a la corrección por P y T

Fórmulas básica:

K

FreqQ In

Flow

3600=

=

Flow

Base

Flow

Base

Base

FlowFlowBase

Z

Z

T

T

P

PQQ

K

FlowSpanQ

SpanFreqK

3600=

MKIII ElectronicsMKIII ElectronicsMKIII ElectronicsMKIII Electronics

Backup Flow ComputerBackup Flow ComputerAPI 21.1API 21.1

AI (PAI (P°°TT°°))AO (flow rate)AO (flow rate)PO (corrected flow)PO (corrected flow)DO (4 alarms)DO (4 alarms)RS232/485RS232/485EthernetEthernet

AGA7 Flow Calc AGA7 Flow Calc (API21.1)(API21.1)

Data LoggingData Logging

AGA10 SOS Cross AGA10 SOS Cross CheckingChecking

CapacidadesCapacidades electronicaelectronica Mark IIIMark IIICapacidadesCapacidades electronicaelectronica Mark IIIMark III� Habilita funciones opcionales (Ethernet, Log Access, AGA 10, Interfase con GC)

� Salida digital para modo de testeo

� Capacidades de la tarjeta opcional:

– Presión & Temperatura vivas

– Salida analógica 4-20 mA (incluye modo de testeo)

– Puerto Serial C

Interfase viva de GC Sim2251 para composición de gas y energía (opcional, � Interfase viva de GC Sim2251 para composición de gas y energía (opcional, requiere tarjeta opcional

– Composición de Gas Natural hasta C6+

� Cálculos de Caudal Energético y Caudal Másico

– Totalizado, sentido de flujo y reverso

– La velocidad puede ser una salida vía frecuencia y/o en forma analógica.

� Calculo AGA10 – Velocidad del Sonido (opcional)

Licencias (Key): característicasLicencias (Key): característicasLicencias (Key): característicasLicencias (Key): características

Las llaves están ligadas al número de serie de la CPU de cada medidor, a una característica específica.Las siguientes opciones están disponibles:

� Llave de GC:

– Habilita la interfase con GC (requiere la tarjeta opcional par el Puerto C)

� Llave de AGA10:� Llave de AGA10:

– Habilita el cálculo y comparación de la Velocidad del Sonido AGA10

� Llave de logueo de archivos:

– Habilita la lectura de archivos auditables, alarmas, de sistema, tanto horario como diarios.

� Llave Ethernet:

– Habilita Ethernet

CromatógrafoEnergía y Composiciónz=AGA 8Pcal=AGA 5

Flow ComputerFiscal API 21.1Cálculo de volumen (AGA 7)Cálculo de energía (AGA 5)Cálculo de compresibilidad (AGA 8)Calculo AGA10 Cross-check

APLICACIÓN DE TRANSFERENCIA APLICACIÓN DE TRANSFERENCIA CUSTODIADA DE GASCUSTODIADA DE GASAPLICACIÓN DE TRANSFERENCIA APLICACIÓN DE TRANSFERENCIA CUSTODIADA DE GASCUSTODIADA DE GAS

Flow Computer

AGA 9

P,T

MKIII Flow Computer (Backup)

Instalación DigitalInstalación Digital

Cromatógrafo

Energía y

Composición, %ci

Ultrasónico,

=

Flow

Base

Flow

Base

Base

FlowFlowBase

Z

Z

T

T

P

PQQ

[ ] [ ]

=

3

3

Basem

KCalPCalmVKCalE

∑=

=

n

1i

ii3PCal%c

m

KCalPCal

AGA 7, AGA8 Ultrasónico,

Qflow por Modbus,

Frecuencia, o

4-20mA P,T

20D o 3+FP+7D 7D

Qflow

AGA 7, AGA8

Cross Check AGA 10

Placa Hart Placa Hart –– AMSAMSPlaca Hart Placa Hart –– AMSAMS

Configuracion del medidor

OR

Mete

r C

onfigura

tion

OR

OR

Mete

r C

onfigura

tion

Software CUI / Software CUI / MeterlinkMeterlink RRSoftware CUI / Software CUI / MeterlinkMeterlink RR

Customer Value:

• The monitor screen can be configured

according to the customers’ requirements.

• Multiple dynamic ultrasonic parameters

can be simultaneously monitored on-site or

remotely on one screen.

• Speed of Sound: (SOS)- The sound propagation rate expressed in

Distance/Time….(i.e. Ft/Sec )

- The bar for the chord turns yellow if the spread between the chord Speed of Sound and the Average Speed of Sound varies by more than 0.35%

- The bar for the chord

Parámetros de diagnóstico Standard Parámetros de diagnóstico Standard (Cont’d)(Cont’d)Parámetros de diagnóstico Standard Parámetros de diagnóstico Standard (Cont’d)(Cont’d)

- The bar for the chord turns red if the spread between the chord Speed of Sound and the Average Speed of Sound varies by more than a configurablefactor called “CRange”

Verificación Cross Check (AGA 10)Verificación Cross Check (AGA 10)

SOS = L2

(t1+t2)t1t2

Ultrasónico

TSOS = k Tρρρρ

CromatógrafoP,T

%Ci,P,T

Verificación Cross Check (AGA 10)Verificación Cross Check (AGA 10)•Diferencia esperable entre medición y cálculo 0.3%

•Cross Check de USFM,GC,P y T

Medidor Ultrasónico Senior Medidor Ultrasónico Senior sobre perfiles de caudalsobre perfiles de caudal

Operación muy seguraOperación muy seguraOperación muy seguraOperación muy segura

Busca en los registros la velocidad del haz faltante en función de la velocidad de los otros haces.

�Que pasa si un haz deja de medir?

DO - ON

Existe una relación entre las velocidades medidas en cada haz para cada velocidad de fluido. El perfil de velocidades puede variar sustancialmente para distintas velocidades del fluido

Perfil de flujo Turbulento y LaminarPerfil de flujo Turbulento y LaminarPerfil de flujo Turbulento y LaminarPerfil de flujo Turbulento y Laminar

INESTABLE

ESTABLEESTABLE

Perfil de flujo 2 Codos fuera de planoPerfil de flujo 2 Codos fuera de planoPerfil de flujo 2 Codos fuera de planoPerfil de flujo 2 Codos fuera de plano8” Piping8” Piping

ChordsA

B

C

D

Diferencia de medición por Haz directo Diferencia de medición por Haz directo y rebotes. Swirl (+) + Flujo simétricoy rebotes. Swirl (+) + Flujo simétricoDiferencia de medición por Haz directo Diferencia de medición por Haz directo y rebotes. Swirl (+) + Flujo simétricoy rebotes. Swirl (+) + Flujo simétrico

Perfil de flujo Ideal

Simétrico sin swirl+

A

Swirl

=

Perfil de Flujo

Resultante de A+B

B

A+B

Diferencia de medición por Haz directo Diferencia de medición por Haz directo y rebotes Swirl(+) + Flujo Asimétrico.y rebotes Swirl(+) + Flujo Asimétrico.Diferencia de medición por Haz directo Diferencia de medición por Haz directo y rebotes Swirl(+) + Flujo Asimétrico.y rebotes Swirl(+) + Flujo Asimétrico.

Perfil de flujo Ideal

Asimétrico sin swirl+

A

Swirl

=

Perfil de Flujo

Resultante de A+B

B

A+B

Flow Profile

21.9

18.6

18.8

Chord A

Chord B

Chord C

Flow Profile

18.7

21.4

21.9

Chord A

Chord B

Chord C

Flow Profiles PosiblesFlow Profiles PosiblesFlow Profiles PosiblesFlow Profiles Posibles

21.4

0 5 10 15 20 25

Chord D

Avg Flow Velocity (m/s)

18.6

0 5 10 15 20 25

Chord D

Avg Flow Velocity (m/s)

•Con “Swirl” (+) •Sin “Swirl”

PuebaPueba de CPA50E flow conditioner de CPA50E flow conditioner bloqueadobloqueadoCourtesy CEESI USM Conference, June 2004Courtesy CEESI USM Conference, June 2004

PuebaPueba de CPA50E flow conditioner de CPA50E flow conditioner bloqueadobloqueadoCourtesy CEESI USM Conference, June 2004Courtesy CEESI USM Conference, June 2004

Perfil con flow conditioner bloqueado Perfil con flow conditioner bloqueado en 40 fpsen 40 fpsPerfil con flow conditioner bloqueado Perfil con flow conditioner bloqueado en 40 fpsen 40 fps

Flow Velocity Ratios

Chord A

0.886

Chord B

0.998

Profile Factor = 1.105

0.5 0.75 1 1.25 1.5

Chord C

1.056

Chord D

0.973

Velocity Ratio

• Relacion Señal Ruido: (SNR)

)(

)(

yNoiseEnergNE

ySoundEnergSESNR =

Terminologia del diagnosticoTerminologia del diagnosticoTerminologia del diagnosticoTerminologia del diagnostico

- Es la relación numérica entrela señal y el ruido recibido

- Este numero es muy útil ya que pueden definirse valores mínimos y máximos y asi establecer alarmas.

- Si el ruido parece ser un problema para la medición, este parámetro puede ayudar a determinar la procedencia del mismo. Valores bajos de SNR aguas arriba y altos aguas abajo indica que el ruido proviene aguas abajo del medidor.

- Valores de SNR por debajo de 500 requiere investigación

Efectos del ruido mecanicoEfectos del ruido mecanicoEfectos del ruido mecanicoEfectos del ruido mecanico

Reductor de ruido “Derr-ZankerReductor de ruido “Derr-Zanker

Reductor de ruido “Derr-ZankerReductor de ruido “Derr-Zanker

La suciedad No Afecta a la Tecnología de haz La suciedad No Afecta a la Tecnología de haz directodirectoLa suciedad No Afecta a la Tecnología de haz La suciedad No Afecta a la Tecnología de haz directodirecto

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45% E

rro

r

As FoundAs Left

-1.0

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

Velocity (ft/sec)

% E

rro

r

Picture of 10Picture of 10--Inch Meter BodyInch Meter BodyPicture of 10Picture of 10--Inch Meter BodyInch Meter Body

CloseClose--up of 10up of 10--Inch Meter Body (Side)Inch Meter Body (Side)CloseClose--up of 10up of 10--Inch Meter Body (Side)Inch Meter Body (Side)

CloseClose--up of 10up of 10--Inch Meter Body Inch Meter Body (Bottom)(Bottom)CloseClose--up of 10up of 10--Inch Meter Body Inch Meter Body (Bottom)(Bottom)

AGA AGA -- 99Medición de gas por ultrasónicosMedición de gas por ultrasónicos

Measurement of Gas by

Multipath Ultrasonic Meters

Transmission Measurement CommitteeTransmission Measurement CommitteeReport No. 9

Copyright 1998 American Gas Association

All Rights Reserved

Operating SectionAmerican Gas Association

1515 Wilson BoulevardArlington, Virginia 22209

U.S.A.

Catalog No. XQ9801

June 1998

Requrimientos AGA 9 Requrimientos AGA 9 para medidores para medidores ≥≥≥≥≥≥≥≥ 12 inch12 inch

Repeatability : ±±±±0.2% for qt ≤≤≤≤ qi ≤≤≤≤ qmax

±±±±0.4% for qmin ≤≤≤≤ qi < qt

Resolution : 0.003 ft/s (0.001 m/s)

Velocity sampling interval : ≤≤≤≤ 1 second

Maximum Peak-to-Peak Error : 0.7% for q ≤≤≤≤ q ≤≤≤≤ qMaximum Peak-to-Peak Error

(see Figure 1)

: 0.7% for qt ≤≤≤≤ qi ≤≤≤≤ qmax

Zero flow reading : <0.040 ft/s (12 mm/s) for each acoustic path

Maximum Error(see Figure 1)

: ±±±±0.7% for qt ≤≤≤≤ qi ≤≤≤≤ qmax

±±±±1.4% for qmin ≤≤≤≤ qi < qt

Requerimientos AGA 9Requerimientos AGA 9para Medidores para Medidores < 12 inch NPS< 12 inch NPS

Repeatability : ±±±±0.2% for qt ≤≤≤≤ qi ≤≤≤≤ qmax

±±±±0.4% for qmin ≤≤≤≤ qi < qt

Resolution : 0.003 ft/s (0.001 m/s)

Velocity sampling interval : ≤≤≤≤ 1 second

Maximum Peak-to-Peak Error : 0.7% for q ≤≤≤≤ q ≤≤≤≤ qMaximum Peak-to-Peak Error

(see Figure 1)

: 0.7% for qt ≤≤≤≤ qi ≤≤≤≤ qmax

Zero flow reading : <0.040 ft/s (12 mm/s) for each acoustic path

Maximum Error(see Figure 1)

: ±±±±1.0% for qt ≤≤≤≤ qi ≤≤≤≤ qmax

±±±±1.4% for qmin ≤≤≤≤ qi < qt

AGA AGA -- 99InstalaciónInstalación

AGA AGA -- 99Medición BidireccionalMedición Bidireccional

Usuarios de UltrasónicosUsuarios de UltrasónicosUsuarios de UltrasónicosUsuarios de Ultrasónicos

Bs. As.Bs. As.Bs. As.Bs. As.

San Pedrito, SaltaSan Pedrito, SaltaSan Pedrito, SaltaSan Pedrito, Salta

, Neuquén, Neuquén, Neuquén, Neuquén

Rosario, JujuyRosario, JujuyRosario, JujuyRosario, Jujuy

Bahía BlancaBahía BlancaBahía BlancaBahía Blanca

Bahía BlancaBahía BlancaBahía BlancaBahía Blanca

, “Cardales”, “Cardales”, “Cardales”, “Cardales”

, “Cañadón Alfa”, “Cañadón Alfa”, “Cañadón Alfa”, “Cañadón Alfa”

Otros ClientesOtros ClientesOtros ClientesOtros Clientes

AndinaAndina

Gas AndesGas Andes

TECPETROL

FINFIN