Выберите расходомер, который вам нужен
Скорость потока является широко используемым параметром управления технологическим процессом в процессах промышленного производства. В настоящее время на рынке представлено около более 100 различных расходомеров. Как пользователям следует выбирать продукты с более высокими характеристиками и ценой? Сегодня мы познакомим всех желающих с эксплуатационными характеристиками расходомеров.
Сравнение различных расходомеров
Тип перепада давления
Технология измерения перепада давления в настоящее время является наиболее широко используемым методом измерения расхода, который практически позволяет измерять расход однофазных жидкостей и жидкостей при высокой температуре и высоком давлении в различных рабочих условиях. В 1970-х годах эта технология когда-то занимала 80% доли рынка. Расходомер перепада давления обычно состоит из двух частей: дроссельного устройства и преобразователя. Дроссельные устройства, обычные диафрагмы, сопла, трубки Пито, трубки равномерной скорости и т. д. Функция дросселирующего устройства заключается в сжатии текущей жидкости и создании разницы между ее входом и выходом. Среди различных дросселирующих устройств диафрагма является наиболее часто используемой из-за ее простой конструкции и легкости установки. Однако к размерам обработки предъявляются строгие требования. Если он обработан и установлен в соответствии со спецификациями и требованиями, измерение расхода может быть выполнено в диапазоне неопределенности после аттестации проверки, и фактическая проверка жидкости не требуется.
Все дросселирующие устройства имеют невосполнимую потерю давления. Наибольшая потеря давления возникает в отверстии с острыми краями, что составляет 25–40 % от максимальной разницы прибора. Потеря давления в трубке Пито очень мала, и ею можно пренебречь, но она очень чувствительна к изменениям профиля жидкости.
Тип переменной площади
Типичным представителем этого типа расходомеров является ротаметр. Его выдающимся преимуществом является то, что он является прямым и не требует внешнего источника питания при измерениях на месте.
Ротаметры подразделяются на стеклянные ротаметры и ротаметры с металлической трубкой в зависимости от изготовления и материалов. Расходомер со стеклянным ротором имеет простую конструкцию, положение ротора хорошо видно и его легко считывать. В основном он используется для нормальной температуры, нормального давления, прозрачных и агрессивных сред, таких как воздух, газ, аргон и т. д. Ротаметры с металлическими трубками обычно оснащены индикаторами магнитного соединения, используются в условиях высокой температуры и высокого давления и могут передавать стандартные значения. сигналы, которые будут использоваться с самописцами и т. д. для измерения совокупного расхода.
В настоящее время на рынке представлен вертикальный расходомер переменной площади с подпружиненной конической головкой. Не имеет конденсационного типа и буферной камеры. Он имеет диапазон измерения 100:1 и линейный выходной сигнал, который наиболее подходит для измерения пара.
Колеблющийся
Вихревой расходомер является типичным представителем колебательных расходомеров. Он заключается в том, чтобы поместить необтекаемый объект в направлении движения жидкости вперед, и жидкость образует два регулярных асимметричных вихревых ряда позади объекта. Частота вихревого шлейфа пропорциональна скорости потока.
Характеристики этого метода измерения: отсутствие движущихся частей в трубопроводе, повторяемость показаний, хорошая надежность, длительный срок службы, широкий линейный диапазон измерения, практически не подвержен влиянию изменений температуры, давления, плотности, вязкости и т. д., а также низкие потери давления. . Высокая точность (около 0,5%-1%). Его рабочая температура может достигать более 300 ℃, а рабочее давление — более 30 МПа. Однако распределение скорости жидкости и пульсирующий поток влияют на точность измерений.
В разных средах могут использоваться разные технологии обнаружения вихрей. Для пара можно использовать вибрирующий диск или пьезоэлектрический кристалл. Для воздуха можно использовать термический или ультразвуковой метод. Для воды применимы практически все сенсорные технологии. Как и диафрагмы, вихревой коэффициент расхода уличного расходомера также определяется набором размеров.
Электромагнитный
Этот тип расходомера использует величину индуцированного напряжения, генерируемого, когда проводящий поток протекает через магнитное поле, для обнаружения потока. Поэтому он подходит только для проводящих сред. Теоретически на этот метод не влияют температура, давление, плотность и вязкость жидкости, соотношение диапазонов может достигать 100:1, точность около 0,5%, применимый диаметр трубы от 2 мм до 3 м, и он широко распространен. используется при измерении расхода воды и грязи, пульпы или агрессивной среды.
Из-за слабого сигнала электромагнитный расходомер обычно составляет всего 2,5-8 мВ в полной шкале, а скорость потока очень мала, всего несколько милливольт, что чувствительно к внешним помехам. Поэтому необходимо, чтобы корпус преобразователя, экранированный провод, измерительный кабелепровод и трубы на обоих концах преобразователя были заземлены и были установлены отдельные точки заземления. Никогда не подключайте электродвигатели, электроприборы и т. д. к общедоступному заземлению.
Ультразвуковой тип
Наиболее распространенными типами расходомеров являются доплеровские расходомеры и расходомеры разницы во времени. Доплеровский расходомер определяет скорость потока на основе изменения частоты звуковых волн, отраженных движущейся целью в измеряемой жидкости. Этот метод подходит для измерения высокоскоростных жидкостей. Он не пригоден для измерения тихоходных жидкостей, точность низкая, гладкость внутренней стенки трубы требуется высокая, но схема его проста.
Расходомер с разницей во времени измеряет скорость потока в соответствии с разницей во времени между прямым и обратным распространением ультразвуковых волн в нагнетаемой жидкости. Поскольку величина разницы во времени невелика, для обеспечения точности измерений требования к электронной схеме высоки, и соответственно увеличивается стоимость счетчика. Расходомер с разницей во времени обычно подходит для чистой ламинарной жидкости с однородным полем скорости потока. Для турбулентных жидкостей можно использовать многолучевые расходомеры разности во времени.
Прямоугольник импульса
Этот тип расходомера основан на принципе сохранения момента импульса. Жидкость воздействует на вращающуюся часть, заставляя ее вращаться, а скорость вращающейся части пропорциональна скорости потока. Затем используйте такие методы, как магнетизм, оптика и механический счет, чтобы преобразовать скорость в электрический сигнал для расчета скорости потока.
Турбинный расходомер является наиболее распространенным и высокоточным типом приборов такого типа. Он подходит для газовых и жидких сред, но немного отличается по структуре. Для газа угол крыльчатки мал, а количество лопастей велико. Точность турбинного расходомера может достигать 0,2–0,5%, а в узком диапазоне - 0,1%, а диапазон регулирования составляет 10:1. Потеря давления невелика, а сопротивление давлению высокое, но предъявляет определенные требования к чистоте жидкости и легко зависит от плотности и вязкости жидкости. Чем меньше диаметр отверстия, тем сильнее воздействие. Как и в случае с диафрагмой, убедитесь, что ее достаточно до и после точки установки. Прямой участок трубы, позволяющий избежать вращения жидкости и изменить угол действия лопасти.
Положительное смещение
Принцип работы этого типа инструментов измеряется в соответствии с точным перемещением фиксированного количества жидкости за каждый оборот вращающегося тела. Конструкция приборов различна, например, расходомер с овальной шестерней, ротационный поршневой расходомер, скребковый расходомер и так далее. Диапазон расходомера с овальной шестерней относительно велик и может достигать 20:1, а точность высокая, но движущаяся шестерня легко застревает из-за примесей в жидкости. Удельный расход ротационно-поршневого расходомера велик, но по конструктивным причинам объем утечки относительно высок. Большой, плохая точность. Расходомер прямого вытеснения практически не зависит от вязкости жидкости и подходит для таких сред, как жир и вода, но не подходит для таких сред, как пар и воздух.
Каждый из вышеупомянутых расходомеров имеет свои преимущества и недостатки, но даже если это один и тот же тип расходомера, продукция разных производителей имеет разные конструктивные характеристики.
