Ένας μετρητής ροής λειτουργεί ανιχνεύοντας ένα φυσικό αποτέλεσμα που παράγεται από ένα κινούμενο υγρό, αέριο ή ατμό και μετατρέποντας αυτήν την απόκριση σε μια χρησιμοποιήσιμη μέτρηση. Ανάλογα με την τεχνολογία, ο μετρητής μπορεί να ανιχνεύσει διαφορά πίεσης, επαγόμενη τάση, χρόνο διέλευσης υπερήχων, συχνότητα στροβιλισμού, κίνηση του ρότορα, μετατοπισμένο όγκο, μεταφορά θερμότητας ή τη συμπεριφορά ενός δονούμενου σωλήνα.
Γρήγορη απάντηση:Η κίνηση του υγρού δημιουργεί μια μετρήσιμη φυσική απόκριση. Ένας αισθητήρας ανιχνεύει αυτή την απόκριση, ένας πομπός επεξεργάζεται το σήμα και το όργανο εμφανίζει ή εκπέμπει ρυθμό ροής, συνολική ροή, ροή μάζας ή άλλη υπολογισμένη τιμή.
Δεν υπάρχει καθολική αρχή λειτουργίας για κάθε μετρητή ροής. Ένας μαγνητικός μετρητής δεν μετρά τη ροή με τον ίδιο τρόπο όπως ένας μετρητής υπερήχων, στροβίλου, Coriolis ή διαφορικής πίεσης. Η κατανόηση αυτών των διαφορών είναι το πρώτο βήμα προς την επιλογή ενός οργάνου που θα έχει αξιόπιστη απόδοση υπό πραγματικές συνθήκες διεργασίας.
Τι μετρά στην πραγματικότητα ένας μετρητής ροής;
Πριν από τη σύγκριση των τεχνολογιών, είναι σημαντικό να γίνει διάκριση μεταξύ ταχύτητας, ογκομετρικής ροής, ροής μάζας και συσσωρευμένης ροής. Αυτοί οι όροι περιγράφουν σχετικές αλλά διαφορετικές μετρήσεις.
Ταχύτητα ροής
Η ταχύτητα ροής περιγράφει πόσο γρήγορα το ρευστό κινείται μέσω ενός σωλήνα ή καναλιού. Εκφράζεται συνήθως σε μέτρα ανά δευτερόλεπτο ή πόδια ανά δευτερόλεπτο.
Μερικοί μετρητές μετρούν ένα αποτέλεσμα που σχετίζεται με την ταχύτητα-και στη συνέχεια χρησιμοποιούν την εσωτερική περιοχή του σωλήνα για να υπολογίσουν την ογκομετρική ροή. Για έναν πλήρη κυκλικό σωλήνα, η βασική σχέση είναι:
Q = A × v
- Qείναι ο ογκομετρικός ρυθμός ροής.
- Aείναι η εσωτερική-διατομή.
- vείναι η μέση ταχύτητα ρευστού.
Αυτή η εξίσωση βοηθά στην εξήγηση της μέτρησης-που βασίζεται στην ταχύτητα, αλλά δεν είναι ένας γενικός τύπος μετρητή ροής. Οι μετρητές θετικής μετατόπισης μετρούν γνωστούς όγκους, ενώ οι μετρητές Coriolis μετρούν απευθείας τη ροή μάζας.
Ογκομετρικός ρυθμός ροής
Η ογκομετρική ροή περιγράφει πόσος φυσικός όγκος διέρχεται από το σημείο μέτρησης κατά τη διάρκεια μιας καθορισμένης περιόδου. Οι κοινές μονάδες περιλαμβάνουν λίτρα ανά λεπτό, κυβικά μέτρα ανά ώρα, γαλόνια ανά λεπτό και κυβικά πόδια ανά λεπτό.
Η ογκομετρική μέτρηση χρησιμοποιείται συχνά για διανομή νερού, κυκλώματα ψύξης, μεταφορά υγρών, επεξεργασία λυμάτων, άρδευση και γενική παρακολούθηση διεργασιών.
Ρυθμός μαζικής ροής
Η ροή μάζας περιγράφει πόση μάζα υγρού διέρχεται από το μετρητή ανά μονάδα χρόνου. Οι κοινές μονάδες περιλαμβάνουν κιλά ανά ώρα, τόνους ανά ώρα και λίβρες ανά ώρα.
Η ροή μάζας γίνεται ιδιαίτερα σημαντική όταν η πυκνότητα του υγρού αλλάζει με τη θερμοκρασία, την πίεση ή τη σύνθεση. Οι μετρητές Coriolis μετρούν απευθείας τη ροή μάζας. Οι μετρητές θερμικής μάζας χρησιμοποιούν μεταφορά θερμότητας για τον προσδιορισμό της ροής μάζας για κατάλληλα αέρια.
Στιγμιαία ροή και Ολοκληρωμένη ροή
Η στιγμιαία ροή δείχνει πόσο γρήγορα κινείται το ρευστό την τρέχουσα στιγμή. Ολοκληρωμένη ροή είναι η συσσωρευμένη ποσότητα που έχει περάσει από το μετρητή.
- 20 m³/hείναι ένας στιγμιαίος ογκομετρικός ρυθμός ροής.
- 12,500 m³είναι ένας συσσωρευμένος όγκος.
Εφαρμογές όπως ο έλεγχος διαδικασίας μπορεί να επικεντρωθούν στη στιγμιαία τιμή. Η μεταφορά, η παρακολούθηση κατανάλωσης, η παρτίδα και η χρέωση ενδέχεται επίσης να απαιτούν ααθροιστής ροής.
Πραγματική και τυπική ροή αερίου
Ο όγκος του αερίου αλλάζει καθώς αλλάζει η πίεση και η θερμοκρασία. Για το λόγο αυτό, μια πραγματική ογκομετρική ροή που μετράται μέσα στο σωλήνα δεν είναι αυτόματα ίση με έναν τυπικό ή κανονικοποιημένο όγκο αερίου.
Η τυπική ροή αερίου αντιπροσωπεύει τον όγκο αερίου που μετατρέπεται σε καθορισμένες συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας αναφοράς. Οι όροι αναφοράς πρέπει να αναφέρονται επειδή διαφορετικές βιομηχανίες και περιοχές μπορεί να χρησιμοποιούν διαφορετικά πρότυπα. Για συμπιέσιμα αέρια, η πίεση, η θερμοκρασία, η σύνθεση αερίου και η συμπιεστότητα μπορεί να επηρεάσουν τη μετατροπή.
Επομένως, ένας αγοραστής θα πρέπει να προσδιορίσει εάν το απαιτούμενο αποτέλεσμα είναι ο πραγματικός όγκος, ο τυπικός όγκος ή η άμεση ροή μάζας.
Πώς η κίνηση του υγρού γίνεται ανάγνωση ροής;
Οι περισσότεροι ηλεκτρονικοί μετρητές ροής χρησιμοποιούν μια αλυσίδα μέτρησης τεσσάρων- σταδίων.
- Το υγρό παράγει μια φυσική απόκριση:Το κινούμενο υγρό μπορεί να προκαλέσει πτώση πίεσης, τάσης, ακουστικής χρονικής διαφοράς, συχνότητας, μηχανικής περιστροφής, εκτροπής σωλήνα ή αλλαγής μεταφοράς θερμότητας-.
- Το αισθητήριο στοιχείο ανιχνεύει την απόκριση:Ηλεκτρόδια, μορφοτροπείς, αισθητήρες πίεσης, μαγνητικές λαβές, αισθητήρες θερμοκρασίας ή μηχανικά στοιχεία μετατρέπουν την απόκριση σε πρωτογενές σήμα.
- Ο πομπός επεξεργάζεται το σήμα:Τα ηλεκτρονικά εφαρμόζουν δεδομένα βαθμονόμησης, αντιστάθμιση, πληροφορίες σωλήνων, ιδιότητες ρευστού, φιλτράρισμα και μαθηματικούς υπολογισμούς.
- Το αποτέλεσμα εμφανίζεται ή μεταδίδεται:Η τελική τιμή μπορεί να εμφανίζεται τοπικά ή να σταλεί μέσω 4–20 mA, παλμού, ρελέ, HART, RS485 Modbus ή άλλου συστήματος επικοινωνίας.
Ο αισθητήρας και ο πομπός μπορούν να ενσωματωθούν σε ένα όργανο ή να εγκατασταθούν χωριστά. Ένα πλήρες σύστημα μέτρησης μπορεί επίσης να περιλαμβάνει όργανα πίεσης και θερμοκρασίας, υπολογιστές ροής, αθροιστές, βαλβίδες ελέγχου και συνδέσεις PLC ή DCS.
Πώς λειτουργούν οι κύριοι τύποι μετρητών ροής;
Οι μεγάλοι κατασκευαστές ομαδοποιούν τους μετρητές ροής με βάση τη φυσική αρχή που χρησιμοποιείται για την ανίχνευση της κίνησης του υγρού. Κάθε αρχή έχει διαφορετικά πλεονεκτήματα, περιορισμούς, ανάγκες εγκατάστασης και κατάλληλα μέσα. Οι ακόλουθες ενότητες εξηγούν τις πιο κοινές βιομηχανικές τεχνολογίες.
Μέτρηση ροής διαφορικής πίεσης
Ένα σύστημα διαφορικής πίεσης μετρά τη διαφορά πίεσης που δημιουργείται όταν το υγρό διέρχεται από ένα περιοριστικό ή πρωτεύον στοιχείο. Τα κοινά κύρια στοιχεία περιλαμβάνουν πλάκες στομίου, σωλήνες Venturi, ακροφύσια και σωλήνες pitot κατά μέσο όρο.
A πομπός διαφορικής πίεσηςανιχνεύει τις πιέσεις ανάντη και κατάντη. Στη συνέχεια, ο υπολογισμός ροής χρησιμοποιεί τη μετρούμενη διαφορά πίεσης μαζί με τη γεωμετρία του πρωτεύοντος στοιχείου, τις διαστάσεις του σωλήνα και τις ιδιότητες του ρευστού.
Σε απλοποιημένες ασυμπίεστες συνθήκες, η ροή είναι ανάλογη με την τετραγωνική ρίζα της διαφορικής πίεσης και όχι ευθέως ανάλογη με τη διαφορά πίεσης.
Ταιριάζει καλύτερα σε:πολλές εφαρμογές υγρών, αερίων και ατμού, ιδιαίτερα όπου απαιτούνται καθιερωμένα πρότυπα και σχεδιασμοί υψηλής-πίεσης ή υψηλής- θερμοκρασίας.
Βασικός περιορισμός:το πρωτεύον στοιχείο μπορεί να δημιουργήσει μόνιμη απώλεια πίεσης, ενώ οι συνθήκες προφίλ σωληνώσεων παλμών, αντιστάθμισης πυκνότητας, πίεσης και ροής-μπορεί να επηρεάσουν τη συνολική αβεβαιότητα μέτρησης.
Ηλεκτρομαγνητικά Ροόμετρα
Ένας ηλεκτρομαγνητικός μετρητής ροής εφαρμόζει τον νόμο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής του Faraday. Τα πηνία δημιουργούν ένα μαγνητικό πεδίο κατά μήκος του σωλήνα μέτρησης. Όταν ένα αγώγιμο υγρό κινείται μέσα από αυτό το πεδίο, παράγει τάση. Τα ηλεκτρόδια ανιχνεύουν την τάση, η οποία είναι ανάλογη με τη μέση ταχύτητα του ρευστού.
Ο μετρητής συνδυάζει την ανιχνευόμενη ταχύτητα με τη γνωστή εσωτερική περιοχή για τον υπολογισμό της ογκομετρικής ροής.
Ηλεκτρομαγνητικά ροόμετραέχουν ανοιχτό σωλήνα μέτρησης χωρίς ρότορα ή σώμα μπλόφα. Συχνά θεωρούνται για νερό, λύματα, πολτούς, αγώγιμα χημικά και πολλά υγρά τροφίμων ή ποτών.
Ταιριάζει καλύτερα σε:αγώγιμα υγρά, συμπεριλαμβανομένων εφαρμογών που περιέχουν αιωρούμενα στερεά.
Βασικός περιορισμός:το υγρό πρέπει να πληροί την απαίτηση αγωγιμότητας του επιλεγμένου μοντέλου. Το υλικό ηλεκτροδίων, η συμβατότητα επένδυσης, η γείωση, οι συνθήκες πλήρους-σωλήνωσης και η ανίχνευση άδειων-σωλήνων απαιτούν επίσης προσοχή.
Μετρητές ροής υπερήχων
Οι μετρητές υπερήχων χρησιμοποιούν ηχητικά κύματα για τον προσδιορισμό της ταχύτητας του υγρού. Οι δύο πιο-γνωστές μέθοδοι είναι ο χρόνος διέλευσης-και η μέτρηση Doppler.
Συγκοινωνία-Μέτρηση χρόνου
Οι μετρητές χρόνου διέλευσης- στέλνουν υπερηχητικά σήματα τόσο με όσο και αντίθετα προς την κατεύθυνση της ροής. Ο ήχος που ταξιδεύει με το υγρό έρχεται νωρίτερα από τον ήχο που ταξιδεύει εναντίον του. Ο πομπός υπολογίζει την ταχύτητα από τη μικρή διαφορά μεταξύ των δύο χρόνων διαδρομής.
Τα όργανα συγκοινωνίας-μπορεί να είναι ενσωματωμένα, ενσωματωμένα ή εξωτερικά. ΕΝΑροόμετρο υγρού υπερήχωνμπορεί επομένως να έρθει σε επαφή με τη διαδικασία απευθείας ή να μετρήσει μέσω του τοιχώματος του σωλήνα.
Μέτρηση Doppler
Οι μετρητές Doppler αναλύουν τη μετατόπιση συχνότητας του ήχου που ανακλάται από κινούμενες φυσαλίδες ή αιωρούμενα σωματίδια. Απαιτούν κατάλληλους ανακλαστήρες στο ρευστό και δεν πρέπει να αντιμετωπίζονται ως εναλλάξιμα με μετρητές χρόνου διέλευσης-.
Ταιριάζει καλύτερα σε:μη επεμβατική μέτρηση μετασκευής, προσωρινές έρευνες, μεγάλοι σωλήνες, παρακολούθηση ενέργειας και εφαρμογές όπου η κοπή του σωλήνα δεν είναι επιθυμητή.
Βασικός περιορισμός:υλικό σωλήνων, πάχος τοιχώματος, επένδυση, κατάσταση επιφάνειας, απόσταση αισθητήρα, ακουστική σύζευξη, κατάσταση υγρού, θύλακες αερίου, εναποθέσεις και ανοδικές διαταραχές μπορεί να επηρεάσουν την ποιότητα του σήματος.
Μετρητές μαζικής ροής Coriolis
Ένας μετρητής Coriolis οδηγεί έναν ή περισσότερους σωλήνες μέτρησης σε ελεγχόμενη δόνηση. Καθώς η μάζα μετακινείται μέσω του δονούμενου σωλήνα, τα τμήματα εισόδου και εξόδου ανταποκρίνονται διαφορετικά. Οι αισθητήρες ανιχνεύουν την προκύπτουσα μετατόπιση φάσης ή παραμόρφωση σωλήνα και ο πομπός μετατρέπει αυτήν την απόκριση σε άμεση ροή μάζας.
Ταιριάζει καλύτερα σε:μαζική παρτίδα, ανάμειξη, παρακολούθηση πυκνότητας, υγρά-υψηλής αξίας και διεργασίες όπου οι αλλαγές στην πυκνότητα καθιστούν την ογκομετρική μέτρηση λιγότερο χρήσιμη.
Βασικός περιορισμός:Το κόστος του μετρητή, η απώλεια πίεσης, το βάρος, η υποστήριξη σωλήνων, η εξωτερική δόνηση και η ροή δύο φάσεων πρέπει να αξιολογηθούν για το επιλεγμένο μέγεθος και σχεδιασμό.
Μετρητές ροής Vortex
Ένας μετρητής δίνης τοποθετεί ένα σταθερό σώμα μπλόφα στη διαδρομή ροής. Εναλλασσόμενες δίνες σχηματίζονται κατάντη καθώς το υγρό διέρχεται από το σώμα της μπλόφας. Η συχνότητα απόρριψης στροβιλισμού σχετίζεται με την ταχύτητα του ρευστού εντός του εύρους λειτουργίας του οργάνου.
Μετρητές ροής Vortexθεωρούνται συνήθως για ατμό, αέρια και καθαρά υγρά. Με τις κατάλληλες εισόδους πίεσης και θερμοκρασίας, ορισμένα συστήματα μπορούν να υπολογίσουν την αντισταθμισμένη ροή μάζας ή ενέργειας.
Ταιριάζει καλύτερα σε:ατμούς, συμπιεσμένα αέρια και καθαρά υγρά διεργασίας με επαρκή ταχύτητα.
Βασικός περιορισμός:Η χαμηλή ταχύτητα, οι υπερβολικοί κραδασμοί, οι παλμοί, η κακή διάταξη σωλήνα και ο υγρός ατμός μπορούν να μειώσουν την αξιοπιστία των μετρήσεων.
Μετρητές ροής στροβίλου
Ένας μετρητής στροβίλου τοποθετεί έναν ρότορα στο ρεύμα ροής. Το κινούμενο ρευστό στρέφει τον ρότορα και ένα μαγνητικό ή ηλεκτρονικό pickup ανιχνεύει κάθε δίοδο λεπίδας. Εντός του βαθμονομημένου εύρους λειτουργίας, η συχνότητα του ρότορα σχετίζεται με την ογκομετρική ροή.
Μετρητές ροής υγρού στροβίλουμπορεί να παρέχει γρήγορη απόκριση και παλμικό σήμα υψηλής-ανάλυσης για καθαρά, χαμηλού{1}}ρευστού ιξώδους.
Ταιριάζει καλύτερα σε:καθαρά υγρά, μεταφορά καυσίμου, εξοπλισμός δοκιμής και διεργασίες που απαιτούν έξοδο παλμού ή γρήγορη απόκριση.
Βασικός περιορισμός:Οι αλλαγές του ιξώδους, η μόλυνση, η φθορά των ρουλεμάν, οι διαταραχές ροής και η λειτουργία κάτω από το βαθμονομημένο εύρος μπορούν να αλλάξουν τον παράγοντα του μετρητή.
Μετρητές ροής θετικής μετατόπισης
Ένας μετρητής θετικής μετατόπισης παγιδεύει και απελευθερώνει επανειλημμένα γνωστούς όγκους ρευστού. Οβάλ γρανάζια, έμβολα, πτερύγια ή άλλα κινούμενα στοιχεία διαιρούν τη ροή σε μετρήσιμα βήματα. Ο μετρητής μετράει τους ολοκληρωμένους κύκλους για να υπολογίσει την ογκομετρική ροή και τον συνολικό όγκο.
Αυτή η αρχή δεν απαιτεί από τον μετρητή να συμπεράνει τη ροή από τη μέση ταχύτητα του σωλήνα. Εναμετρητής ροής οβάλ γραναζιού, για παράδειγμα, μετράει απευθείας τους μετατοπισμένους όγκους υγρού.
Ταιριάζει καλύτερα σε:παχύρρευστα λάδια, καύσιμα, ρητίνες, λιπαντικά, χαμηλή-μέτρηση υγρών και παρτίδες.
Βασικός περιορισμός:Τα εσωτερικά κινούμενα μέρη δημιουργούν απώλεια πίεσης και μπορεί να καταστραφούν από στερεά, λειαντική μόλυνση, θήκες αερίου ή ανεπαρκές φιλτράρισμα.
Θερμικοί μετρητές ροής μάζας
Ένας μετρητής θερμικής μάζας τοποθετεί ένα θερμαινόμενο αισθητήριο στοιχείο στο ρεύμα αερίου. Το αέριο που ρέει αφαιρεί τη θερμότητα από τον αισθητήρα. Το όργανο μετρά την απώλεια θερμότητας ή την ισχύ που απαιτείται για τη διατήρηση μιας καθορισμένης διαφοράς θερμοκρασίας και τη συσχετίζει με τη ροή μάζας.
Μετρητές ροής θερμικής μάζαςχρησιμοποιούνται ευρέως για πεπιεσμένο αέρα, άζωτο, αέρια καύσης, συστήματα αερισμού και παρακολούθηση της κατανάλωσης βιομηχανικού αερίου-.
Ταιριάζει καλύτερα σε:σχετικά καθαρά αέρια με γνωστή και σχετικά σταθερή σύνθεση.
Βασικός περιορισμός:αλλαγές στη σύνθεση του αερίου, την υγρασία, τη συμπύκνωση, τις εναποθέσεις και το προφίλ ροής μπορούν να αλλάξουν τη σχέση μεταφοράς θερμότητας-που δημιουργήθηκε κατά τη βαθμονόμηση.
Μετρητές ροής μεταβλητής περιοχής
Ένας μετρητής μεταβλητής περιοχής, που συνήθως ονομάζεται περιστροφόμετρο, χρησιμοποιεί έναν πλωτήρα μέσα σε έναν κωνικό σωλήνα. Η ροή ανυψώνει τον πλωτήρα έως ότου η δύναμη του ρευστού, η άνωση και η βαρύτητα φτάσουν σε ισορροπία. Η θέση πλωτήρα αντιστοιχεί σε βαθμονομημένο ρυθμό ροής.
Ταιριάζει καλύτερα σε:απλή τοπική ένδειξη και σχετικά χαμηλή ροή υγρού ή αερίου.
Βασικός περιορισμός:Τα παραδοσιακά περιστροφόμετρα πρέπει να εγκατασταθούν στον καθορισμένο προσανατολισμό και η κλίμακα εξαρτάται από την πυκνότητα του υγρού, το ιξώδες, την πίεση, τη θερμοκρασία και το μέσο βαθμονόμησης.
Σύγκριση τεχνολογίας μετρητών ροής
| Τεχνολογία | Πρωτεύον μετρούμενο αποτέλεσμα | Τυπικό αποτέλεσμα | Κοινή εφαρμογή εφαρμογής | Σημαντικός περιορισμός |
|---|---|---|---|---|
| Διαφορική πίεση | Διαφορά πίεσης | Υπολογιζόμενη ροή όγκου ή μάζας | Υγρά, αέρια, ατμός | Απώλεια πίεσης και πολυπλοκότητα εγκατάστασης |
| Ηλεκτρομαγνητικός | Επαγόμενη τάση | Ογκομετρική ροή | Αγώγιμα υγρά και πολτούς | Δεν είναι δυνατή η μέτρηση μη αγώγιμων ρευστών |
| Υπερηχητικός | Διαμετακόμιση-διαφορά ώρας ή μετατόπιση Doppler | Ογκομετρική ροή | Υγρά, επιλεγμένα αέρια, μέτρηση μετασκευής | Ακουστική διαδρομή και συνθήκες εγκατάστασης |
| Κοριόλις | Δόνηση-απόκριση σωλήνα | Άμεση ροή μάζας | Ρευστά παρτίδας, πυκνότητας,-υψηλής αξίας | Κόστος, απώλεια πίεσης, βάρος, ροή δύο-φάσεων |
| Δίνη | Συχνότητα απόρριψης δίνης | Ογκομετρική ή αντισταθμισμένη ροή | Ατμοί, αέρια, καθαρά υγρά | Ελάχιστη ταχύτητα και ευαισθησία κραδασμών |
| Τουρμπίνα | Συχνότητα ρότορα | Ογκομετρική ροή | Καθαρά, χαμηλού{0}}ρευστού ιξώδους | Κινούμενα μέρη και ευαισθησία στο ιξώδες |
| Θετική μετατόπιση | Καταμετρημένοι σταθεροί όγκοι | Άμεση ογκομετρική ροή | Παχύρρευστα υγρά και χαμηλή ροή | Απώλεια πίεσης, μόλυνση, μηχανική φθορά |
| Θερμική μάζα | Μεταφορά θερμότητας | Μαζική ροή | Βιομηχανικά αέρια και πεπιεσμένος αέρας | Σύνθεση αερίου, υγρασία και εναποθέσεις |
| Μεταβλητή περιοχή | Θέση πλωτήρα | Ογκομετρική ροή | Τοπική ένδειξη χαμηλής- ροής | Ρευστό-εφέ ιδιοτήτων και προσανατολισμού |
Οι συγκρίσεις{0}}σε επίπεδο τεχνολογίας παρέχουν ένα χρήσιμο σημείο εκκίνησης, αλλά δεν αντικαθιστούν την επαλήθευση συγκεκριμένου μοντέλου-. Δύο μετρητές που χρησιμοποιούν την ίδια αρχή μέτρησης μπορεί να έχουν διαφορετικά εύρη ροής, προδιαγραφές ακρίβειας, υλικά, διαγνωστικά, πιστοποιήσεις και απαιτήσεις εγκατάστασης.
Για δύο τεχνολογίες υγρών που συγκρίνονται συνήθως, δείτε τον λεπτομερή οδηγό γιαμετρητές ροής υπερήχων έναντι ηλεκτρομαγνητικών.
Ακρίβεια, Επαναληψιμότητα, Απόρριψη και Αβεβαιότητα
Αυτοί οι όροι χρησιμοποιούνται συχνά εναλλακτικά, αλλά περιγράφουν διαφορετικές πτυχές της απόδοσης των μετρήσεων.
Ακρίβεια
Η ακρίβεια περιγράφει πόσο κοντά αναμένεται να είναι η υποδεικνυόμενη τιμή στην τιμή αναφοράς υπό καθορισμένες συνθήκες. Ελέγχετε πάντα πώς γράφεται η προδιαγραφή.
Μια προδιαγραφή που εκφράζεται ως ποσοστό ανάγνωσης συμπεριφέρεται διαφορετικά από μια προδιαγραφή που εκφράζεται ως ποσοστό πλήρους κλίμακας. Για ένα όργανο με πλήρη κλίμακα 100 μονάδων:
- Στις 10 μονάδες, το ±0,5% της ανάγνωσης ισούται με ±0,05 μονάδες.
- Στις 10 μονάδες, το ±0,5% της πλήρους κλίμακας ισούται με ±0,5 μονάδες.
Η διαφορά γίνεται σημαντική στο κάτω άκρο του εύρους μέτρησης.
Επαναληψιμότητα
Η επαναληψιμότητα περιγράφει πόσο στενά ο μετρητής αναπαράγει το ίδιο αποτέλεσμα όταν επαναλαμβάνονται οι ίδιες συνθήκες. Ένας μετρητής μπορεί να είναι πολύ επαναλαμβανόμενος αλλά σταθερά προκατειλημμένος. Η καλή επαναληψιμότητα δεν εξαλείφει την ανάγκη για σωστή βαθμονόμηση και εγκατάσταση.
Αναλογία στροφής
Η αναστροφή είναι η αναλογία μεταξύ της μέγιστης και της ελάχιστης χρησιμοποιήσιμης ροής. Ένας μετρητής με δυνατότητα μέτρησης από 10 έως 1.000 μονάδες έχει ονομαστική στροφή 100:1.
Ωστόσο, το αναφερόμενο εύρος μέτρησης ενδέχεται να μην παρέχει την ίδια ακρίβεια, επαναληψιμότητα ή απόκριση σε κάθε σημείο. Οι απαιτούμενες ελάχιστες, κανονικές και μέγιστες ροές θα πρέπει να συγκρίνονται με τις προδιαγραφές απόδοσης του κατασκευαστή και όχι με μια ενιαία τιμή απόσβεσης.
Αβεβαιότητα μέτρησης
Η συνολική αβεβαιότητα του συστήματος μπορεί να περιλαμβάνει μεγαλύτερη ακρίβεια από τη δημοσιευμένη ακρίβεια του μετρητή ροής. Μπορεί επίσης να περιλαμβάνει:
- Αβεβαιότητα βαθμονόμησης
- Επαναληψιμότητα
- Μέτρηση πίεσης και θερμοκρασίας
- Υποθέσεις πυκνότητας ή σύνθεσης
- Διαστάσεις σωλήνα
- Ροή-εφέ προφίλ
- Επεξεργασία σήματος
- Μακροπρόθεσμη μετατόπιση-
- Σφάλματα εγκατάστασης και διαμόρφωσης
Για την ένδειξη της διαδικασίας, μπορεί να αρκεί μια ευρεία εκτίμηση αβεβαιότητας. Η μεταφορά φύλαξης, η εργαστηριακή μέτρηση, οι ρυθμιζόμενες αναφορές ή η ομαδική{1}}υψηλή αξία ενδέχεται να απαιτούν τεκμηριωμένο προϋπολογισμό αβεβαιότητας.
Πώς να μετρήσετε το μέγεθος ενός μετρητή ροής;
Ένας μετρητής ροής δεν πρέπει να επιλέγεται μόνο από το ονομαστικό μέγεθος σωλήνα. Ο μετρητής πρέπει να λειτουργεί μέσα σε ένα κατάλληλο εύρος ταχύτητας και μέτρησης κατά τις ελάχιστες, κανονικές και μέγιστες συνθήκες διεργασίας.
1. Καθορίστε το εύρος πραγματικής ροής
Καταγράψτε τις συνθήκες ελάχιστης, κανονικής, μέγιστης, εκκίνησης, καθαρισμού και αντίστροφης- ροής. Μην μετράτε το όργανο χρησιμοποιώντας μόνο τη χωρητικότητα της αντλίας εάν η κανονική λειτουργία είναι πολύ χαμηλότερη.
2. Συγκρίνετε τη ροή με το εύρος μέτρησης του μετρητή
Ελέγξτε τα συγκεκριμένα όρια ελάχιστης και μέγιστης ροής του μοντέλου-. Η χαμηλή ροή μπορεί να πέσει κάτω από το χρησιμοποιήσιμο εύρος σήματος ενός μετρητή δίνης ή στροβίλου. Η υπερβολική ταχύτητα μπορεί να προκαλέσει απώλεια πίεσης, κραδασμούς, κίνδυνο σπηλαίωσης, διάβρωση ή κατάσταση-εκτός{4}}του εύρους.
3. Αξιολογήστε το μέγεθος του μετρητή χωριστά από το μέγεθος σωλήνα
Σε ορισμένες εφαρμογές, ο σωστός μετρητής μπορεί να είναι μικρότερος από τον υπάρχοντα σωλήνα. Η μείωση του μεγέθους του μετρητή μπορεί να αυξήσει την ταχύτητα και να βελτιώσει την απόδοση χαμηλής- ροής, αλλά επίσης αυξάνει την απώλεια πίεσης και μπορεί να απαιτήσει μειωτήρες και πρόσθετο ευθύ σωλήνα.
Για άλλες τεχνολογίες, η αλλαγή της διαμέτρου μπορεί να είναι περιττή ή ανεπιθύμητη. Η απόφαση πρέπει να βασίζεται στη ροή της διαδικασίας, στην επιτρεπόμενη απώλεια πίεσης, στην τεχνολογία και στις οδηγίες εγκατάστασης.
4. Ελέγξτε την απώλεια πίεσης
Οι πλάκες στομίου, οι μετρητές στροβίλου, οι μετρητές θετικής μετατόπισης, τα σώματα μπλόφας δίνης, οι μικροί σωλήνες Coriolis, τα φίλτρα και οι μετρητές μικρού μεγέθους μπορούν να προσθέσουν απώλεια πίεσης. Το πλήρες συγκρότημα θα πρέπει να ληφθεί υπόψη αντί να αξιολογηθεί μόνο ο αισθητήρας.
5. Επιβεβαιώστε την απόδοση σε κανονική ροή
Το κανονικό σημείο λειτουργίας πρέπει να βρίσκεται σε ένα σταθερό μέρος της εμβέλειας του μετρητή. Η επιλογή ενός μετρητή που έχει καλή απόδοση μόνο κοντά στη μέγιστη ροή μπορεί να δημιουργήσει κακά αποτελέσματα κατά το μεγαλύτερο μέρος του κύκλου διεργασίας.
Πώς να επιλέξετε το σωστό μετρητή ροής;
Μια χρήσιμη διαδικασία επιλογής εξαλείφει τις ασυμβίβαστες τεχνολογίες πριν συγκρίνει τις τιμές ή την ακρίβεια των επικεφαλίδων. Οδηγός του ιστότοπου γιαπώς να επιλέξετε έναν κατάλληλο μετρητή ροήςμπορεί να υποστηρίξει μια πιο λεπτομερή εξέταση της αίτησης.
Βήμα 1: Ορίστε το Ρευστό
- Είναι υγρό, αέριο ή ατμός;
- Είναι αγώγιμο;
- Αλλάζει η πυκνότητα ή το ιξώδες;
- Περιέχει φυσαλίδες, στερεά, ίνες ή σταγονίδια;
- Είναι διαβρωτικό, λειαντικό, τοξικό, υγιεινό ή επικίνδυνο;
- Μπορεί να κρυσταλλωθεί, να επικαλυφθεί, να πολυμεριστεί ή να στερεοποιηθεί;
Βήμα 2: Καθορίστε την Απαιτούμενη Μέτρηση
- Ογκομετρική ροή
- Άμεση ροή μάζας
- Τυπικός όγκος αερίου
- Συνολική ποσότητα
- Πυκνότητα
- Θερμοκρασία
- Ροή ενέργειας
Μια άμεση μέτρηση μάζας μπορεί να είναι προτιμότερη για τη σύνθεση ή την ισορροπία μάζας. Ένας ογκομετρητής μπορεί να είναι αρκετός για την κυκλοφορία του νερού ή τη γενική παρακολούθηση της διαδικασίας.
Βήμα 3: Εξάλειψη μη συμβατών τεχνολογιών
| Προϋπόθεση εφαρμογής | Τεχνολογικές επιπτώσεις |
|---|---|
| Μη αγώγιμο υγρό | Καταργήστε την τυπική ηλεκτρομαγνητική μέτρηση. |
| Ο σωλήνας δεν μπορεί να κοπεί ή η παραγωγή δεν μπορεί να σταματήσει | Σκεφτείτε έναν σφιγκτήρα-σε διάλυμα υπερήχων, εάν ο σωλήνας και το υγρό υποστηρίζουν μια ακουστική διαδρομή. |
| Απαιτείται άμεση ροή μάζας | Εξετάστε το Coriolis για υγρά ή αέρια ή θερμική μάζα για ένα κατάλληλο αέριο. |
| Βρώμικο αγώγιμο υγρό ή πολτός | Η ηλεκτρομαγνητική μέτρηση μπορεί να είναι κατάλληλη εάν τα υλικά επένδυσης και ηλεκτροδίων είναι συμβατά. |
| Παχύρρευστο υγρό σε χαμηλή ροή | Η θετική μετατόπιση ή η μέτρηση Coriolis μπορεί να είναι κατάλληλη. |
| Υπηρεσία ατμού | Η μέτρηση στροβιλισμού ή διαφορικής πίεσης αξιολογείται συνήθως. |
| Το υγρό περιέχει λειαντικά στερεά | Αποφύγετε τεχνολογίες με ευάλωτα κινούμενα εξαρτήματα εκτός εάν το μοντέλο έχει σχεδιαστεί ειδικά για την υπηρεσία. |
Βήμα 4: Ελέγξτε τους περιορισμούς εγκατάστασης
- Μπορεί να κοπεί ο σωλήνας;
- Μπορεί να σταματήσει η διαδικασία;
- Είναι πάντα γεμάτος ο σωλήνας;
- Είναι διαθέσιμος επαρκής ευθύγραμμος σωλήνας;
- Οι αντλίες, οι βαλβίδες, οι γωνίες ή οι μειωτήρες βρίσκονται κοντά στο μετρητή;
- Ο σωλήνας είναι οριζόντιος ή κάθετος;
- Υπάρχουν κραδασμοί, παλμοί, ηλεκτρικές παρεμβολές ή μηχανική καταπόνηση;
- Υπάρχει αρκετή πρόσβαση για θέση σε λειτουργία και συντήρηση;
Βήμα 5: Καθορισμός Απαιτήσεων Απόδοσης
- Απαιτούμενη ακρίβεια και επαναληψιμότητα
- Ελάχιστη και μέγιστη ροή
- Χρόνος απόκρισης
- Αμφίδρομη μέτρηση
- Χαμηλή-απόδοση ροής
- Βαθμονόμηση και ιχνηλασιμότητα
- Τιμολόγηση, επιμέλεια-μεταβίβασης ή κανονιστικές απαιτήσεις
Βήμα 6: Επιβεβαίωση Υλικών και Εγκρίσεων
Ελέγξτε τη σύνδεση διεργασίας, την ονομαστική πίεση, το σώμα, την επένδυση, τα ηλεκτρόδια, τους σωλήνες μέτρησης, τις σφραγίδες, τα γρανάζια, τον ρότορα και όλα τα βρεγμένα υλικά. Επιβεβαιώστε επίσης επικίνδυνες-περιοχές, υγειονομικές, πόσιμο-νερό ή άλλες απαιτούμενες εγκρίσεις.
Βήμα 7: Ελέγξτε τα αποτελέσματα και το κόστος κύκλου ζωής
Ο μετρητής πρέπει να επικοινωνεί με το υπάρχον σύστημα ελέγχου. Επιβεβαιώστε την παροχή ρεύματος, την οθόνη, 4–20 mA, παλμό, συναγερμό, HART, RS485 Modbus, καταγραφή δεδομένων και απομακρυσμένο διαγνωστικό έλεγχο.
Το κόστος κύκλου ζωής μπορεί να περιλαμβάνει εγκατάσταση, τερματισμό λειτουργίας, απώλεια ενέργειας που σχετίζεται- με πίεση, επαλήθευση, βαθμονόμηση, καθαρισμό, ανταλλακτικά, αντιμετώπιση προβλημάτων και αναμενόμενη διάρκεια ζωής. Η φθηνότερη αγορά δεν είναι πάντα η φθηνότερη μέτρηση.
Παράδειγμα Επεξεργασμένης Επιλογής: Ψύξη-Αναβάθμιση νερού
Το ακόλουθο παράδειγμα επεξηγεί τη διαδικασία επιλογής. Δεν παρουσιάζεται ως περίπτωση πελάτη ή ως υποκατάστατο για συγκεκριμένο μοντέλο-αναθεώρησης μηχανικής.
- Υγρό:καθαρό νερό ψύξης
- Σωλήνας:Ανθρακούχο χάλυβα DN200
- Εύρος ροής:50 έως 450 m³/h
- Σκοπός μέτρησης:ενεργειακή παρακολούθηση και επιχειρησιακή επαλήθευση
- Τερματισμός διαδικασίας:δεν είναι διαθέσιμο
- Κοπή σωλήνων:δεν επιτρέπεται
- Απαιτούμενες έξοδοι:4–20 mA και RS485
- Διαθέσιμη εγκατάσταση:προσβάσιμος πλήρης σωλήνας με χρησιμοποιήσιμο ευθύ τμήμα
Υποψήφιες Τεχνολογίες
Ένας ηλεκτρομαγνητικός μετρητής θα μπορούσε να μετρήσει το αγώγιμο νερό ψύξης με χαμηλή απώλεια πίεσης, αλλά ένα ενσωματωμένο μοντέλο θα απαιτούσε την κοπή του σωλήνα και τη διακοπή της διαδικασίας.
Ένας μετρητής στροβίλου θα απαιτούσε επίσης ενσωματωμένη εγκατάσταση και θα εισάγει κινούμενα μέρη. Ένας μετρητής Coriolis θα παρείχε άμεση ροή μάζας, αλλά κανονικά θα ήταν δύσκολο να δικαιολογηθεί για μια μετασκευή DN200 εστιασμένη στην παρακολούθηση της κοινής ωφέλειας.
A σφιγκτήρας-στο ροόμετρο υπερήχωνγίνεται το πρακτικό σημείο εκκίνησης επειδή οι αισθητήρες μπορούν να εγκατασταθούν εκτός του υπάρχοντος σωλήνα.
Τι πρέπει ακόμα να επαληθευτεί;
- Πραγματική εξωτερική διάμετρος και πάχος τοιχώματος
- Υλικό σωλήνα και εσωτερική επένδυση
- Διάβρωση επιφάνειας ή κατάσταση επίστρωσης
- Θερμοκρασία υγρού
- Πλήρης-λειτουργία σωλήνων
- Διαθέσιμος σωλήνας ανάντη και κατάντη
- Θέση τοποθέτησης αισθητήρα
- Ισχύς σήματος και ποιότητα σήματος μετά την εγκατάσταση
- Απαιτούμενη ακρίβεια στο πραγματικό προφίλ ροής
Το παράδειγμα δείχνει γιατί οι περιορισμοί εφαρμογής μπορεί να είναι πιο αποφασιστικοί από τη θεωρητική ακρίβεια του μετρητή. Η τεχνολογία επιλέγεται επειδή ταιριάζει τόσο στο υγρό όσο και στην εγκατάσταση, όχι επειδή είναι καθολικά ανώτερη.
Συνθήκες εγκατάστασης που μπορούν να παρακάμψουν την ακρίβεια του μετρητή
Ένας σωστά επιλεγμένος μετρητής μπορεί να παράγει αναξιόπιστα δεδομένα όταν οι συνθήκες εγκατάστασης διαφέρουν από αυτές που χρησιμοποιούνται για τη βαθμονόμηση ή που καθορίζονται από τον κατασκευαστή.
Προφίλ διαταραγμένης ροής
Οι αγκώνες, οι αντλίες, οι βαλβίδες ελέγχου, τα μπλουζάκια, οι μειωτήρες και οι μερικώς ανοιχτές βαλβίδες μπορούν να δημιουργήσουν στροβιλισμό ή ανομοιόμορφο προφίλ ταχύτητας. Οι τεχνολογίες διαφορικής πίεσης, στροβιλισμού, στροβίλου, υπερήχων και άλλων εξαρτώμενων από{1}ταχύτητα μπορεί να είναι ευαίσθητες σε αυτές τις διαταραχές.
Διαβάστε τις συγκεκριμένες οδηγίες για το μοντέλο-και την εξήγηση του ιστότοπουΑπαιτήσεις ανάντη και κατάντη ευθείας-σωλήνων. Ένας γενικός κανόνας ευθείας- εκτέλεσης δεν πρέπει να αντικαθιστά την απαιτούμενη διάταξη του κατασκευαστή.
Μερικώς γεμάτος σωλήνας
Πολλοί μετρητές υγρών απαιτούν έναν πλήρως γεμάτο σωλήνα μέτρησης. Οι θύλακες αέρα ή ένας μερικώς γεμάτος σωλήνας αλλάζουν την αποτελεσματική περιοχή ροής και μπορεί να διακόψουν τα ηλεκτρόδια ή τις διαδρομές υπερήχων.
Η εγκατάσταση σε χαμηλό σημείο, ανοδική κατακόρυφη ροή ή άλλη θέση που παραμένει γεμάτη μπορεί να μειώσει αυτόν τον κίνδυνο, σύμφωνα με τις οδηγίες του κατασκευαστή του μετρητή.
Φυσαλίδες, Στερεά και Ροή δύο-Φάσεων
Το παρασυρόμενο αέριο, τα σωματίδια, τα σταγονίδια ή η μεταβαλλόμενη κατανομή φάσης μπορούν να επηρεάσουν τις τεχνολογίες διαφορετικά. Οι φυσαλίδες μπορεί να διακόψουν ένα{1}}χρονο υπερηχητικό σήμα διέλευσης, να αυξήσουν το κέρδος κίνησης Coriolis ή να δημιουργήσουν ασταθή πυκνότητα. Τα στερεά μπορεί να επικαλύψουν ηλεκτρόδια και θερμικούς αισθητήρες ή να καταστρέψουν τον στρόβιλο και τα εξαρτήματα μετατόπισης.
Η συγκέντρωση, το μέγεθος των σωματιδίων, το μέγεθος των φυσαλίδων, η κατανομή και η μεταβλητότητα είναι συνήθως πιο χρήσιμα από μια απλή δήλωση ότι το ρευστό είναι "βρώμικο".
Λανθασμένη διαμόρφωση
Ο σφιγκτήρας-σε όργανα υπερήχων μπορεί να απαιτεί ακριβή διάμετρο σωλήνα, πάχος τοιχώματος, υλικό σωλήνα, δεδομένα επένδυσης, τύπο αισθητήρα, πληροφορίες υγρού και μέθοδο τοποθέτησης. Οι υπολογισμοί αερίου ενδέχεται να απαιτούν σωστή πίεση, θερμοκρασία, σύνθεση και συνθήκες αναφοράς.
Μια σταθερή τιμή που παράγεται από εσφαλμένη διαμόρφωση εξακολουθεί να είναι μια εσφαλμένη τιμή.
Θόρυβος γείωσης και ηλεκτρισμού
Οι μαγνητικοί μετρητές απαιτούν σωστή γείωση ή εξισορρόπηση δυναμικού σύμφωνα με το σχεδιασμό τους. Τα καλώδια σήματος πρέπει να δρομολογούνται σύμφωνα με τις οδηγίες του κατασκευαστή και να διαχωρίζονται από πηγές ηλεκτρικών παρεμβολών όπου απαιτείται.
Δόνηση και μηχανική καταπόνηση
Η εξωτερική δόνηση μπορεί να επηρεάσει τη μέτρηση Coriolis και στροβιλισμού, ενώ η κακή στήριξη του σωλήνα μπορεί να ασκήσει πίεση στους ενσωματωμένους μετρητές. Οι παλλόμενες αντλίες μπορούν επίσης να δημιουργήσουν ταχέως μεταβαλλόμενη ροή που υπερβαίνει την ικανότητα απόκρισης του επιλεγμένου οργάνου.
Συνήθη συμπτώματα, πιθανές αιτίες και έλεγχοι
| Παρατηρούμενο σύμπτωμα | Πιθανή αιτία | Τι να ελέγξετε |
|---|---|---|
| Σταθερή ανάγνωση που διαφωνεί με τη διαδικασία | Εσφαλμένα δεδομένα σωλήνων, ρευστού, κλιμάκωσης ή αναφοράς-κατάστασης | Διαμόρφωση, μονάδες, διαστάσεις σωλήνων, συντελεστής K-, πυκνότητα, πίεση και είσοδοι θερμοκρασίας |
| Θορυβώδης ή κυμαινόμενη ροή | Διαταραγμένη ροή, φυσαλίδες, παλμοί, ηλεκτρικός θόρυβος ή κακό σήμα | Θέση βαλβίδας και αντλίας, πλήρης-κατάσταση σωλήνα, διαγνωστικά σήματος, γείωση και απόσβεση |
| Η ροή παραμένει στο μηδέν | Χαμηλή-διακοπή ροής, άδειος σωλήνας, αποτυχημένος αισθητήρας, λανθασμένη καλωδίωση ή ροή κάτω από το ελάχιστο εύρος | Διαγνωστικοί συναγερμοί, σήματα αισθητήρων, καλωδίωση, κατάσταση διεργασίας και διαμορφωμένη αποκοπή |
| Η ανάγνωση αλλάζει μετά τη συντήρηση | Η θέση του αισθητήρα, ο προσανατολισμός, η μηδενική ρύθμιση, τα δεδομένα σωλήνα ή η καλωδίωση άλλαξαν | Εγγραφή θέσης σε λειτουργία, απόσταση αισθητήρων, σημάδια εγκατάστασης, μηδενική διαδικασία και δημιουργία αντιγράφων ασφαλείας παραμέτρων |
| Αυξανόμενο σφάλμα με την πάροδο του χρόνου | Επικάλυψη, φθορά, διάβρωση, μετατόπιση, φραγμένες γραμμές παλμών ή διαδικασία-αλλαγή ιδιότητας | Ιστορικό επιθεώρησης, αποτελέσματα επαλήθευσης, κατάσταση αισθητήρα, σωληνώσεις παλμών και ιδιότητες υγρού |
Βαθμονόμηση, επαλήθευση και μηδενικός έλεγχος
Αυτές οι δραστηριότητες σχετίζονται, αλλά δεν είναι εναλλάξιμες.
Διαμέτρηση
Η βαθμονόμηση συγκρίνει την ένδειξη του μετρητή με ένα πρότυπο αναφοράς υπό ελεγχόμενες συνθήκες και τεκμηριώνει τη σχέση μεταξύ των ενδεικνυόμενων και των τιμών αναφοράς.
Το NIST περιγράφει συστήματα βαθμονόμησης ροής υγρού που καθορίζουν τη ροή αναφοράς χρησιμοποιώντας δυναμική βαρυμετρική μέτρηση, όπου η συσσωρευμένη μάζα νερού μετράται με την πάροδο του χρόνου. Δείτε την επίσημη περιγραφή τουΠρότυπο ροής υγρού NIST.
Η βαθμονόμηση δεν διορθώνει αυτόματα τον μετρητή, εκτός εάν πραγματοποιηθεί και τεκμηριωθεί ξεχωριστή ρύθμιση.
Επαλήθευση
Η επαλήθευση ελέγχει εάν ο μετρητής συνεχίζει να λειτουργεί εντός ενός καθορισμένου κριτηρίου αποδοχής. Μπορεί να χρησιμοποιεί έναν κύριο μετρητή, ενσωματωμένο-διαγνωστικά, μια φορητή αναφορά, έναν προβολέα, ένα υπόλοιπο διαδικασίας ή άλλη εγκεκριμένη μέθοδο.
Μια σύγκριση πεδίου μπορεί να εντοπίσει μια σημαντική διαφορά, αλλά το συμπέρασμά της περιορίζεται από την αβεβαιότητα και την ποιότητα εγκατάστασης τόσο του υπό δοκιμή μετρητή όσο και της αναφοράς.
Μηδενικός έλεγχος
Ένας μηδενικός έλεγχος αξιολογεί την υποδεικνυόμενη ροή όταν έχει δημιουργηθεί η απαιτούμενη μη-συνθήκη ροής. Η σωστή διαδικασία είναι συγκεκριμένη τεχνολογία- και μοντέλο-.
Για πολλούς μετρητές υγρών, ο μηδενισμός απαιτεί έναν εντελώς γεμάτο σωλήνα με το υγρό ακίνητο. Ένας κενός σωλήνας δεν είναι αυτόματα μια έγκυρη αναφορά μηδενικής- ροής. Οι βαλβίδες, η θερμική μεταφορά, η διαρροή, οι κραδασμοί ή το παγιδευμένο αέριο μπορεί να καταστήσουν ακατάλληλη την φαινομενική- κατάσταση μη ροής.
Για πρόσθετα βήματα προετοιμασίας, ανατρέξτε στον ιστότοποπληροφορίες βαθμονόμησης του μετρητή ροής.
Πόσο συχνά πρέπει να βαθμονομείται ένας μετρητής ροής;
Δεν υπάρχει καθολικό διάστημα. Το πρόγραμμα πρέπει να λάβει υπόψη:
- Κίνδυνος διαδικασίας
- Ρυθμιστικές απαιτήσεις ή απαιτήσεις πελατών
- Τιμή μέτρησης
- Ιστορική μετατόπιση
- Ρευστή κατάσταση
- Τεχνολογία μετρητή
- Σοβαρότητα λειτουργίας
- Προηγούμενα αποτελέσματα επαλήθευσης
- Απαιτούμενη αβεβαιότητα
Ένα διάστημα βάσει κινδύνου-που υποστηρίζεται από τεκμηριωμένο ιστορικό είναι πιο υπερασπιστές από την εφαρμογή μιας σταθερής περιόδου σε κάθε μετρητή.
Συνήθεις παρανοήσεις σχετικά με τους μετρητές ροής
"Όλοι οι μετρητές ροής μετρούν την ταχύτητα"
Δεν το κάνουν. Οι μετρητές Coriolis μετρούν απευθείας τη ροή μάζας, οι μετρητές θετικής μετατόπισης μετρούν γνωστούς όγκους και οι μετρητές θερμικής μάζας αξιολογούν τη μεταφορά θερμότητας.
"Ο μετρητής με τις προδιαγραφές υψηλότερης ακρίβειας είναι πάντα καλύτερος"
Μια υψηλή εργαστηριακή προδιαγραφή δεν μπορεί να αντισταθμίσει ένα ασυμβίβαστο υγρό, το κακό μέγεθος, τον ανεπαρκή ευθύ σωλήνα, τις ασταθείς συνθήκες φάσης ή τη λανθασμένη διαμόρφωση.
"Το μέγεθος σωλήνα είναι αρκετό για να επιλέξετε έναν μετρητή"
Η επιλογή απαιτεί επίσης ελάχιστη, κανονική και μέγιστη ροή, πίεση, θερμοκρασία, ιδιότητες ρευστού, εγκατάσταση, υλικά, απαιτούμενη απόδοση και στόχους απόδοσης.
"Ένας σφιγκτήρας-στο μετρητή δεν έχει απαιτήσεις εγκατάστασης"
Οι εξωτερικοί αισθητήρες αποφεύγουν την κοπή του σωλήνα, αλλά τα ακριβή δεδομένα σωλήνα, η προετοιμασία της επιφάνειας, η ακουστική σύζευξη, η θέση του αισθητήρα, η απόσταση, το προφίλ ροής και τα διαγνωστικά σήματος εξακολουθούν να είναι απαραίτητα.
"Μια σταθερή ανάγνωση πρέπει να είναι ακριβής"
Σφάλματα διαμόρφωσης, μηδενική μετατόπιση, επίστρωση, υποθέσεις πυκνότητας, εσφαλμένος συντελεστής Κ-, κακές διαστάσεις σωλήνα και προκατάληψη βαθμονόμησης μπορούν όλα να παράγουν σταθερές αλλά εσφαλμένες τιμές.
Συχνές Ερωτήσεις
Ε: Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ενός μετρητή ροής και ενός αισθητήρα ροής;
Α: Ο αισθητήρας ροής είναι το στοιχείο που ανιχνεύει μια φυσική απόκριση που σχετίζεται με τη ροή-. Ένας μετρητής ροής αναφέρεται συνήθως στο πλήρες όργανο μέτρησης, το οποίο μπορεί να περιλαμβάνει τον αισθητήρα, τον πομπό, την οθόνη, τον αθροιστή, τις εξόδους και τα διαγνωστικά. Η ορολογία ποικίλλει μεταξύ των κατασκευαστών.
Ε: Μετρά την πίεση ένας μετρητής ροής;
Α: Ένας μετρητής ροής μετρά τη ροή, αλλά ένα σύστημα διαφορικής πίεσης χρησιμοποιεί τη διαφορά πίεσης ως ενδιάμεση μέτρηση. Ένας πομπός πίεσης από μόνος του δεν μπορεί να παρέχει αξιόπιστη ροή εκτός εάν συνδυαστεί με το σωστό πρωτεύον στοιχείο, δεδομένα υγρού και υπολογισμό.
Ε: Ποιος μετρητής ροής δημιουργεί τη μικρότερη απώλεια πίεσης;
Α: Ένας εξωτερικά τοποθετημένος μετρητής υπερήχων δεν θέτει εμπόδια στο εσωτερικό του σωλήνα και επομένως δεν προσθέτει απώλεια πίεσης που σχετίζεται με τον αισθητήρα- στη διαδικασία. Οι μαγνητικοί μετρητές με πλήρη-διάμετρο επίσης γενικά προκαλούν μικρή μόνιμη απώλεια όταν εγκαθίστανται χωρίς περιττή μείωση της διαμέτρου.
Ε: Μπορεί ο ίδιος μετρητής ροής να μετρήσει τόσο υγρά όσο και αέρια;
Α: Ορισμένες αρχές μέτρησης μπορούν να σχεδιαστούν τόσο για υγρά όσο και για αέρια, αλλά ένα συγκεκριμένο μοντέλο, διαμόρφωση, μέγεθος και βαθμονόμηση ισχύουν για καθορισμένα μέσα και συνθήκες λειτουργίας. Ένας μετρητής δεν πρέπει να μεταφέρεται μεταξύ άσχετων υπηρεσιών χωρίς επιβεβαίωση μηχανικής.
Ε: Ποιος μετρητής ροής είναι καλύτερος για το νερό;
Α: Δεν υπάρχει ενιαία απάντηση. Το αγώγιμο νερό με πλήρη-σωλήνωση μπορεί να ταιριάζει σε έναν μαγνητικό μετρητή. Μια εκ των υστέρων τοποθέτηση όπου ο σωλήνας δεν μπορεί να κοπεί μπορεί να ταιριάζει με τη μέτρηση με υπερήχους κατά τη διέλευση-. Το καθαρό νερό χαμηλής ροής-μπορεί να ταιριάζει σε τουρμπίνα, υπερήχους ή σε άλλο μοντέλο-συγκεκριμένης τεχνολογίας. Οι συνθήκες λυμάτων και πολτού απαιτούν ξεχωριστή αξιολόγηση.
Ε: Μπορεί να μετρηθεί προσωρινά η ροή;
Α: Ναι. Ένας φορητός μετρητής ροής υπερήχων μπορεί να είναι χρήσιμος για έρευνες, επαλήθευση, εξισορρόπηση και προσωρινή αντιμετώπιση προβλημάτων όταν ο σωλήνας και το υγρό υποστηρίζουν αξιόπιστη ακουστική μέτρηση.
Ε: Ποιες πληροφορίες χρειάζονται για μια προσφορά μετρητή ροής;
Α: Όνομα και σύνθεση υγρού
Υγρό, αέριο ή ατμός
Ελάχιστη, κανονική και μέγιστη ροή
Μέγεθος και χρονοδιάγραμμα σωλήνων
Ελάχιστη και μέγιστη πίεση
Ελάχιστη και μέγιστη θερμοκρασία
Πυκνότητα, ιξώδες και αγωγιμότητα κατά περίπτωση
Στερεά, φυσαλίδες, σταγονίδια ή υγρασία
Απαιτούμενη ακρίβεια και επαναληψιμότητα
Σύνδεση, υλικά και βαθμολογία πίεσης
Τροφοδοτικό και σήμα εξόδου
Περιορισμοί εγκατάστασης
Επικίνδυνες-περιοχές, υγειονομικές ή κανονιστικές απαιτήσεις
Ε: Πόσο κοστίζει ένας μετρητής ροής;
Α: Το κόστος εξαρτάται από την τεχνολογία, το μέγεθος, τα υλικά, την βαθμολογία πίεσης, τη θερμοκρασία, την ακρίβεια, τις εγκρίσεις, τις εξόδους, τα διαγνωστικά, τη σύνδεση, τη βαθμονόμηση και την εγκατάσταση. Το κόστος του κύκλου ζωής, όπως η διακοπή λειτουργίας, η απώλεια πίεσης, η συντήρηση και η επαλήθευση θα πρέπει να συγκρίνονται με την τιμή αγοράς.
Σύναψη
Ένας μετρητής ροής μετατρέπει μια φυσική απόκριση που δημιουργείται από την κίνηση του ρευστού σε μια χρησιμοποιήσιμη μέτρηση ροής. Η απόκριση μπορεί να είναι διαφορά πίεσης, επαγόμενη τάση, ακουστικός χρόνος διαδρομής, συχνότητα δίνης, ταχύτητα ρότορα, μετατοπισμένος όγκος, μεταφορά θερμότητας ή δονούμενη-κίνηση σωλήνα.
Η κατανόηση της αρχής λειτουργίας βοηθά να εξηγηθεί γιατί μια τεχνολογία έχει καλή απόδοση σε μια συγκεκριμένη εφαρμογή και κακή σε μια άλλη. Η τελική επιλογή θα πρέπει επίσης να λάβει υπόψη το ρευστό, τον στόχο μέτρησης, το εύρος ροής, την πίεση, τη θερμοκρασία, την εγκατάσταση, την απώλεια πίεσης, τα υλικά, την ακρίβεια, την απόρριψη, τις εκροές, τη βαθμονόμηση και το κόστος του κύκλου ζωής.
Πριν επιλέξετε ένα μοντέλο, ετοιμάστε πλήρη δεδομένα εφαρμογής και συγκρίνετε τις συνθήκες λειτουργίας με τις επιβεβαιωμένες προδιαγραφές του κατασκευαστή. Για αξιολόγηση συγκεκριμένου έργου-, υποβάλετε τις πληροφορίες διαδικασίας μέσω τουφόρμα ερωτήματος μετρητή ροής.
