Дебитът е често използван параметър за контрол на процесите в промишлените производствени процеси. В момента на пазара има приблизително над 100 различни разходомера. Как потребителите трябва да изберат продукти с по-висока производителност и цена? Днес ще запознаем всички с характеристиките на разходомерите.
Сравнение на различни разходомери
Тип диференциално налягане
Технологията за измерване на диференциално налягане в момента е най-широко използваният метод за измерване на дебит, който може да измери почти целия поток на еднофазни флуиди и флуиди при висока температура и високо налягане при различни работни условия. През 70-те години на миналия век тази технология е представлявала 80% от пазарния дял. Разходомерът за диференциално налягане обикновено се състои от две части: дроселиращо устройство и предавател. Дроселиращи устройства, обикновени диафрагми, дюзи, тръби на Пито, тръби за равномерна скорост и др. Функцията на дроселиращото устройство е да свива течащата течност и да прави разлика между нейния поток нагоре и надолу по течението. Сред различните дроселиращи устройства, диафрагмата е най-често използваната поради простата си структура и лесен монтаж. Тя обаче има строги изисквания към размерите за обработка. Стига да е обработена и инсталирана в съответствие със спецификациите и изискванията, измерването на дебита може да се извърши в рамките на диапазона на неопределеност след проверка и не се изисква действителна проверка на течността.
Всички дроселиращи устройства имат невъзстановима загуба на налягане. Най-голямата загуба на налягане е при отвора с остри ръбове, която е 25%-40% от максималната разлика на инструмента. Загубата на налягане на тръбата на Пито е много малка и може да бъде пренебрегната, но е много чувствителна към промените в профила на флуида.
Тип променлива площ
Типичен представител на този тип разходомер е ротаметърът. Неговото изключително предимство е, че е директен и не изисква външно захранване при измерване на място.
Ротаметрите се разделят на стъклени ротаметри и ротаметри с метална тръба според тяхното производство и материали. Разходомерът със стъклен ротор има проста структура, позицията на ротора е ясно видима и е лесна за отчитане. Използва се най-вече за нормална температура, нормално налягане, прозрачни и корозивни среди, като въздух, газ, аргон и др. Ротаметрите с метална тръба обикновено са оборудвани с магнитни индикатори за свързване, използват се при високи температури и високо налягане и могат да предават стандартни сигнали за използване с регистратори и др., за измерване на кумулативния поток.
В момента на пазара се предлага вертикален разходомер с променлива площ и конична глава с пружина. Той няма кондензационен тип и буферна камера. Има обхват на измерване 100:1 и линеен изход, което го прави най-подходящ за измерване на пара.
Осцилиращ
Вихровият разходомер е типичен представител на осцилиращите разходомери. При него неаеродинамичен обект се поставя в посока напред на флуида, а флуидът образува два правилни асиметрични вихрови реда зад обекта. Честотата на вихровия поток е пропорционална на скоростта на потока.
Характеристиките на този метод на измерване са липса на движещи се части в тръбопровода, повторяемост на показанията, добра надеждност, дълъг експлоатационен живот, широк линеен диапазон на измерване, почти не се влияе от промени в температурата, налягането, плътността, вискозитета и др., както и ниска загуба на налягане. Висока точност (около 0,5%-1%). Работната му температура може да достигне над 300℃, а работното му налягане може да достигне над 30MPa. Разпределението на скоростта на флуида и пулсиращият поток обаче ще повлияят на точността на измерване.
Различните среди могат да използват различни технологии за вихрово измерване. За пара може да се използва вибриращ диск или пиезоелектричен кристал. За въздух може да се използва термична или ултразвукова технология. За вода са приложими почти всички сензорни технологии. Подобно на блендите, вихровите сензори... Коефициентът на потока на уличния разходомер също се определя от набор от размери.
Електромагнитно
Този тип разходомер използва величината на индуцираното напрежение, генерирано при преминаване на проводимия поток през магнитното поле, за да открие потока. Следователно е подходящ само за проводими среди. Теоретично, този метод не се влияе от температурата, налягането, плътността и вискозитета на флуида, съотношението на обхвата може да достигне 100:1, точността е около 0,5%, приложимият диаметър на тръбата е от 2 мм до 3 м и се използва широко при измерване на потока на вода и кал, пулпа или корозивни среди.
Поради слабия сигнал,електромагнитен разходомеробикновено е само 2,5-8 mV при пълна скала, а дебитът е много малък, само няколко миливолта, което е податливо на външни смущения. Следователно е необходимо корпусът на предавателя, екранираният проводник, измервателният тръбопровод и тръбите в двата края на предавателя да бъдат заземени и да имат отделна точка за заземяване. Никога не свързвайте към общественото заземяване двигатели, електрически уреди и др.
Ултразвуков тип
Най-често срещаните видове разходомери са доплерови разходомери и разходомери с времева разлика. Доплеровият разходомер открива дебита въз основа на промяната в честотата на звуковите вълни, отразени от движещата се цел в измерваната течност. Този метод е подходящ за измерване на високоскоростни течности. Не е подходящ за измерване на нискоскоростни течности, като точността е ниска и се изисква висока гладкост на вътрешната стена на тръбата, но схемата му е проста.
Дебитомерът с времева разлика измерва дебита според времевата разлика между разпространението на ултразвукови вълни напред и назад в инжекционната течност. Тъй като големината на времевата разлика е малка, за да се гарантира точността на измерване, изискванията към електронната схема са високи и цената на измервателния уред се увеличава съответно. Дебитомерът с времева разлика обикновено е подходящ за чисти ламинарен поток на течности с равномерно поле на скоростта на потока. За турбулентни течности могат да се използват многолъчеви дебитомери с времева разлика.
Правоъгълник на импулса
Този тип разходомер се основава на принципа за запазване на момента на импулса. Флуидът въздейства върху въртящата се част, за да я накара да се върти, а скоростта на въртящата се част е пропорционална на дебита. След това се използват методи като магнетизъм, оптика и механично броене, за да се преобразува скоростта в електрически сигнал за изчисляване на дебита.
Турбинният разходомер е най-широко използваният и високопрецизен тип инструмент от този тип. Подходящ е за газови и течни среди, но е малко по-различен по структура. При газа ъгълът на работното колело е малък, а броят на лопатките е голям. Точността на турбинния разходомер може да достигне 0,2%-0,5%, като може да достигне и 0,1% в тесен диапазон, а коефициентът на дебит е 10:1. Загубата на налягане е малка, а съпротивлението на налягане е високо, но има определени изисквания за чистотата на флуида и лесно се влияе от плътността и вискозитета на флуида. Колкото по-малък е диаметърът на отвора, толкова по-голямо е въздействието. Подобно на отвора, уверете се, че има достатъчно разстояние преди и след точката на монтаж. Права тръбна секция, за да се избегне въртенето на флуида и промяна на ъгъла на действие на лопатката.
Положително изместване
Принципът на работа на този вид инструмент се основава на измерване на прецизното движение на фиксирано количество флуид при всяко завъртане на въртящото се тяло. Конструкцията на инструмента е различна, например, разходомер с овални зъбни колела, разходомер с ротационно бутало, разходомер със скрепер и т.н. Обхватът на разходомера с овални зъбни колела е сравнително голям, достигайки 20:1, а точността е висока, но движещото се зъбно колело лесно може да се запуши от примеси във флуида. Единичният дебит на разходомера с ротационно бутало е голям, но поради структурни причини обемът на течове е сравнително висок. Голямо количество, ниска точност. Разходомерът с положително изместване е практически независим от вискозитета на флуида и е подходящ за среди като мазнини и вода, но не е подходящ за среди като пара и въздух.
Всеки от гореспоменатите разходомери има своите предимства и недостатъци, но дори и да е от един и същ тип, продуктите, предлагани от различни производители, имат различни структурни характеристики.
Време на публикуване: 15 декември 2021 г.