Brzina protoka je često korišten parametar kontrole procesa u industrijskim proizvodnim procesima. Trenutno na tržištu postoji više od 100 različitih mjerača protoka. Kako bi korisnici trebali odabrati proizvode s višim performansama i cijenom? Danas ćemo svima objasniti karakteristike performansi mjerača protoka.
Poređenje različitih mjerača protoka
Tip diferencijalnog pritiska
Tehnologija mjerenja diferencijalnog pritiska trenutno je najšire korištena metoda mjerenja protoka, koja može mjeriti protok jednofaznih fluida i fluida pod visokom temperaturom i visokim pritiskom u različitim radnim uslovima. U 1970-im, ova tehnologija je nekada činila 80% tržišnog udjela. Mjerač protoka diferencijalnog pritiska se uglavnom sastoji od dva dijela, prigušnice i transmitera. Prigušnice, obične otvore, mlaznice, Pitotove cijevi, cijevi za ujednačenu brzinu itd. Funkcija prigušnice je smanjenje protoka fluida i pravljenje razlike između njegovog uzvodnog i nizvodnog toka. Među raznim prigušnicama, otvor se najčešće koristi zbog svoje jednostavne strukture i jednostavne instalacije. Međutim, ima stroge zahtjeve u pogledu dimenzija obrade. Sve dok se obrađuje i instalira u skladu sa specifikacijama i zahtjevima, mjerenje protoka se može izvršiti unutar raspona nesigurnosti nakon što je inspekcija kvalifikovana, a stvarna verifikacija tečnosti nije potrebna.
Svi uređaji za prigušivanje imaju nepovratni gubitak pritiska. Najveći gubitak pritiska je na otvoru s oštrim rubovima, koji iznosi 25%-40% maksimalne razlike instrumenta. Gubitak pritiska Pitotove cijevi je vrlo mali i može se zanemariti, ali je vrlo osjetljiv na promjene u profilu fluida.
Tip varijabilnog područja
Tipičan predstavnik ove vrste mjerača protoka je rotametar. Njegova izvanredna prednost je što je direktan i ne zahtijeva vanjsko napajanje prilikom mjerenja na licu mjesta.
Rotametri se dijele na staklene rotammetre i metalne rotammetre prema njihovoj proizvodnji i materijalima. Mjerač protoka sa staklenim rotorom ima jednostavnu strukturu, položaj rotora je jasno vidljiv i lako se očitava. Uglavnom se koristi za normalnu temperaturu, normalan pritisak, prozirne i korozivne medije, kao što su zrak, plin, argon itd. Metalni cijevi rotametri su uglavnom opremljeni magnetnim indikatorima priključka, koriste se u situacijama visoke temperature i visokog pritiska i mogu prenositi standardne signale za upotrebu sa snimačima itd., za mjerenje kumulativnog protoka.
Trenutno je na tržištu dostupan vertikalni mjerač protoka s promjenjivom površinom i konusnom glavom s oprugom. Nema kondenzacijski tip i tampon komoru. Ima mjerni raspon od 100:1 i linearni izlaz, što ga čini najpogodnijim za mjerenje pare.
Oscilirajući
Vrtložni mjerač protoka je tipičan predstavnik oscilirajućih mjerača protoka. Radi se o postavljanju nestrujnog objekta u smjeru kretanja fluida, a fluid formira dva pravilna asimetrična vrtložna reda iza objekta. Frekvencija vrtložnog niza proporcionalna je brzini protoka.
Karakteristike ove metode mjerenja su nedostatak pokretnih dijelova u cjevovodu, ponovljivost očitanja, dobra pouzdanost, dug vijek trajanja, širok linearni raspon mjerenja, gotovo nepromijenjene promjene temperature, pritiska, gustoće, viskoznosti itd., te nizak gubitak pritiska. Visoka tačnost (oko 0,5%-1%). Radna temperatura može doseći preko 300℃, a radni pritisak preko 30MPa. Međutim, raspodjela brzine fluida i pulsirajući protok utjecat će na tačnost mjerenja.
Različiti mediji mogu koristiti različite tehnologije vrtložnog mjerenja. Za paru se može koristiti vibrirajući disk ili piezoelektrični kristal. Za zrak se može koristiti termalna ili ultrazvučna metoda. Za vodu su primjenjive gotovo sve tehnologije mjerenja. Poput otvora blende, vrtložno mjerenje... Koeficijent protoka mjerača protoka na ulici također je određen skupom dimenzija.
Elektromagnetski
Ovaj tip mjerača protoka koristi magnitudu indukovanog napona koji se generiše kada provodni tok teče kroz magnetno polje za detekciju protoka. Stoga je pogodan samo za provodne medije. Teoretski, na ovu metodu ne utiču temperatura, pritisak, gustina i viskoznost fluida, odnos opsega može doseći 100:1, tačnost je oko 0,5%, primjenjivi prečnik cijevi je od 2 mm do 3 m, a široko se koristi za mjerenje protoka vode i blata, pulpe ili korozivnih medija.
Zbog slabog signala,elektromagnetski mjerač protokaobično je samo 2,5-8 mV pri punoj skali, a protok je vrlo mali, samo nekoliko milivolti, što je podložno vanjskim smetnjama. Stoga je potrebno da kućište odašiljača, oklopljena žica, mjerni vod i cijevi na oba kraja odašiljača budu uzemljeni i da se postavi zasebna tačka uzemljenja. Nikada ne spajajte na javno uzemljenje motora, električnih uređaja itd.
Ultrazvučni tip
Najčešći tipovi mjerača protoka su Doppler mjerači protoka i mjerači protoka vremenske razlike. Doppler mjerač protoka detektuje brzinu protoka na osnovu promjene frekvencije zvučnih talasa koje reflektuje pokretna meta u mjerenoj tečnosti. Ova metoda je pogodna za mjerenje tečnosti velikih brzina. Nije pogodna za mjerenje tečnosti malih brzina, a tačnost je niska i potrebna je visoka glatkoća unutrašnjeg zida cijevi, ali je njegov krug jednostavan.
Mjerač protoka vremenske razlike mjeri brzinu protoka prema vremenskoj razlici između širenja ultrazvučnih talasa naprijed i nazad u tečnosti za ubrizgavanje. Budući da je veličina vremenske razlike mala, kako bi se osigurala tačnost mjerenja, zahtjevi za elektronsko kolo su visoki, a cijena mjerača se shodno tome povećava. Mjerač protoka vremenske razlike je uglavnom pogodan za čiste laminarne tečnosti sa ujednačenim poljem brzine protoka. Za turbulentne tečnosti mogu se koristiti višesnopni mjerači protoka vremenske razlike.
Pravougaonik impulsa
Ova vrsta mjerača protoka zasniva se na principu očuvanja momenta količine kretanja. Fluid utiče na rotirajući dio kako bi ga pokrenuo, a brzina rotirajućeg dijela je proporcionalna protoku. Zatim se koriste metode poput magnetizma, optike i mehaničkog brojanja kako bi se brzina pretvorila u električni signal za izračunavanje protoka.
Turbinski mjerač protoka je najčešće korišten i visokoprecizan tip ovog tipa instrumenta. Pogodan je za plinske i tekuće medije, ali se malo razlikuje po strukturi. Za plin, njegov kut rotora je mali, a broj lopatica velik. Tačnost turbinskog mjerača protoka može doseći 0,2%-0,5%, a može doseći i 0,1% u uskom rasponu, a omjer smanjenja je 10:1. Gubitak pritiska je mali, a otpor pritisku visok, ali ima određene zahtjeve u pogledu čistoće fluida i lako je pod utjecajem gustoće i viskoznosti fluida. Što je manji promjer otvora, to je veći utjecaj. Kao i kod otvora, osigurajte da ima dovoljno prostora prije i poslije mjesta ugradnje. Ravan dio cijevi kako bi se izbjegla rotacija fluida i promjena kuta djelovanja lopatica.
Pozitivno pomjeranje
Princip rada ove vrste instrumenta zasniva se na mjerenju preciznog kretanja fiksne količine fluida pri svakom okretu rotirajućeg tijela. Dizajn instrumenta je različit, kao što su mjerači protoka s ovalnim zupčanikom, mjerači protoka s rotacijskim klipom, mjerači protoka sa strugačem i tako dalje. Raspon mjerača protoka s ovalnim zupčanikom je relativno velik i može doseći odnos od 20:1, a tačnost je visoka, ali se zupčanik u pokretu lako može zaglaviti zbog nečistoća u fluidu. Jedinična brzina protoka mjerača protoka s rotacijskim klipom je velika, ali zbog strukturnih razloga, volumen curenja je relativno visok. Velika veličina, loša tačnost. Mjerač protoka s pozitivnim pomakom u osnovi neovisan je o viskoznosti fluida i pogodan je za medije poput masti i vode, ali nije pogodan za medije poput pare i zraka.
Svaki od gore navedenih mjerača protoka ima svoje prednosti i nedostatke, ali čak i ako se radi o istoj vrsti mjerača, proizvodi različitih proizvođača imaju različite strukturne performanse.
Vrijeme objave: 15. decembar 2021.