Az áramlásmérés meghatározza a folyamaton áthaladó folyadék, gáz vagy gőz sebességét vagy teljes mennyiségét. A megfelelő áramlásmérő kiválasztásához többre van szükség, mint egy műszert a névleges csőátmérőhöz igazítani. Értékelni kell a szükséges mérési változót, a folyadék tulajdonságait, a minimális és maximális áramlást, a telepítés elrendezését, a nyomásveszteséget, a pontosság meghatározását, a karbantartási feltételeket és az életciklus teljes költségét.
A gyakorlati kiválasztási szabály egyszerű: először határozza meg, hogy mit kell mérni, majd hagyja ki azokat a technológiákat, amelyek nem képesek kezelni a folyadékot vagy a berendezést, és csak ezután hasonlítsa össze a mérő méretét, teljesítményét, teljesítményét és költségét. Egy szélesipari áramlásmérő termékcsaládcsak ezeknek a folyamatfeltételeknek a megteremtése után hasznos.

Gyors válasz:Használjon mágneses mérőt számos vezetőképes folyadékhoz, bilincset-az ultrahangos mérőhöz, ha a csövet nem lehet elvágni, örvény- vagy nyomáskülönbség-rendszert számos gőzalkalmazáshoz, termikus tömegmérőt a megfelelő tiszta gázokhoz, turbinás mérőt a tiszta, alacsony viszkozitású folyadékokhoz, és pozitív viszkozitású folyadék-elhelyezési mérőt. Ezek kiindulópontok, nem végső kiválasztások.
Mi az áramlásmérés?
Az áramlásmérés azt írja le, hogy egy folyadék milyen gyorsan mozog egy meghatározott szakaszon, vagy mennyi folyadék halad át egy meghatározott időszak alatt. Az ipari üzemek ezeket az információkat folyamatszabályozásra, adagolásra, vegyszeradagolásra, energiafelügyeletre, berendezések védelmére, termelési jelentésekre, közműkiosztásra, szivárgásészlelésre és kereskedelmi transzferre használják fel.
A teljes mérőrendszer tartalmazhat elsődleges érzékelőt, távadót, helyi kijelzőt, összegzőt, nyomás- vagy hőmérséklet-kompenzációt, adatgyűjtőt, valamint PLC, DCS, BMS, EMS vagy SCADA platformhoz való csatlakozást.
A fizikai mérő csak egy része a mérési minőségnek. A folyadék állapota, a cső beépítése, a konfigurációs adatok, a kalibrációs referencia és a vezérlő{1}}rendszer skálázása egyaránt befolyásolhatja a végeredményt. A NIST tanulmányozza az áramlásmérők működési elveit és teljesítményét különböző folyadékok, hőmérsékletek, nyomások, áramlási sebességek és telepítési feltételek mellett.áramlásmérő programokat.
Mit mér az áramlásmérő?

Volumetrikus áramlási sebesség
A térfogatáram a csövön időegység alatt áthaladó térfogat. Az általános mértékegységek közé tartozik a köbméter per óra, a liter per perc, a gallon per perc és a köbláb per perc.
Teljesen feltöltött kör alakú cső esetén:
Q = A × v
- Qa térfogati áramlási sebesség.
- Aa belső csőterület.
- vaz átlagos folyadéksebesség.
A sebesség{0}}alapú technológiák, például a mágneses, ultrahangos, örvény- és turbinás mérők mért áramlási sebességet vagy kapcsolódó fizikai választ használnak a térfogatáram kiszámításához. Ezért a cső belső átmérőjének megfelelőnek kell lennie.
Tömegáram
A tömegáram az időegység alatt átvitt tényleges tömeget méri. Gyakran hasznosabb, mint a térfogat, amikor a termékérték, a készítmény, az égés, az anyagmérleg vagy az energiaszámítás az anyag mennyiségétől függ, nem pedig az általa elfoglalt helytől.
A tömegáram összefüggésbe hozható a térfogattal és a sűrűséggel:
ṁ = ρ × Q
- ṁa tömegáram.
- ρa folyadék sűrűsége.
- Qa térfogati áramlási sebesség.
A Coriolis mérők közvetlenül mérik a tömegáramot. Más rendszerek kiszámíthatják a tömegáramot térfogatáram, nyomás, hőmérséklet, sűrűség vagy összetétel adatok alapján.
Áramlási sebesség
A sebesség azt írja le, hogy a folyadék milyen gyorsan mozog a csövön keresztül. Ez azért fontos, mert a túl alacsony sebesség ronthatja a jel minőségét vagy lehetővé teszi a szilárd anyagok leülepedését, míg a túlzott sebesség növelheti a nyomásveszteséget, a zajt, az eróziót vagy a vibrációt.
Összesített áramlás
A pillanatnyi áramlási sebesség azt mutatja, hogy a folyadék milyen gyorsan mozog az adott pillanatban. Az összesített áramlás a mért mennyiséget idővel halmozza fel.
Az összegzés általában szükséges:
- Tételtöltés
- Vízfogyasztás
- Üzemanyag szállítás
- Energia elszámolás
- Termelési jelentés
- Közüzemi számlázás
Tényleges gázáramlás és szabványos gázáramlás
A gáz térfogata jelentősen változik a nyomás és a hőmérséklet függvényében. A tényleges térfogatáram a valós vonalviszonyok melletti térfogatot írja le. A standard áramlás ezt a térfogatot egy meghatározott referencia hőmérsékletre és nyomásra alakítja át.
A gázáram-specifikációnak ezért a következőket kell tartalmaznia:
- Függetlenül attól, hogy az érték tényleges vagy szabványos
- A referencia hőmérséklet
- A referencianyomás
- Függetlenül attól, hogy a nyomás abszolút vagy túlnyomásos
- A várható gázösszetétel
- Függetlenül attól, hogy a gáz száraz vagy nedvességet tartalmaz-e
Meghatározott referenciafeltételek nélkül két műszer különböző térfogati értékeket tud jelezni, még akkor is, ha azonos tömegű gáz halad át a csövön.
Zárt-cső és nyitott-csatorna áramlásmérés
A legtöbb ipari áramlásmérőt zárt csövekhez tervezték, amelyek teljesen tele maradnak és nyomás alatt működnek. A nyitott-csatornás rendszereknek szabad folyadékfelületük van, és eltérő mérési megközelítést igényelnek.

A nyitott-csatorna áramlását gyakran úgy határozzák meg, hogy megmérik a folyadékszintet egy hidraulikus szerkezet, például egy gát vagy csatorna előtt, és ezt a szintet áramlássá alakítják. A geometria, a felfelé irányuló megközelítési feltételek, az alsó víz alá merülés, a szintérzékelő elhelyezkedése és a csatorna karbantartása mind befolyásolják a pontosságot. Az Egyesült Államok Környezetvédelmi Ügynöksége útmutatást ad ehhezáramlásmérés szennyvízkibocsátási helyeken.
Ne alkalmazzon zárt{0}}csövet részben feltöltött csatornákra, vízelvezető csatornákra, csatornákra vagy gátakra. Egy csőre-szerelt folyadék áramlásmérő és egy nyitott-csatornás szint-to{5}}áramlási rendszer különböző mérési problémákat old meg.
Gyors áramlásmérő kiválasztó mátrix

| Folyamat állapota | Technológiák a listára | Fontos kizárások vagy ellenőrzések |
|---|---|---|
| Közvetlen tömegáram vagy sűrűség szükséges | Coriolis | Ellenőrizze a nyomásveszteséget, a vezeték méretét, a vibrációt, a gázelszívást, a telepítési feszültséget és a költségeket |
| Vezetőképes víz, szennyvíz, vegyszer vagy iszap | Elektromágneses | Kizárja a nem vezető folyadékokat, gázokat és gőzt; ellenőrizze a cső teljes -állapotát, a földelést, a bélést és az elektródákat |
| A csövet nem lehet elvágni, vagy a folyamatot nem lehet leállítani | Rögzítse{0}}az ultrahangot | Ellenőrizze a csőanyagot, a bélést, a falvastagságot, az akusztikus útvonalat, a buborékokat, a szilárd anyagokat és az egyenes csövet |
| Gőzölés vagy tiszta üzem közüzemi szolgáltatás | Vortex vagy nyomáskülönbség | Ellenőrizze az alacsony-áramlási teljesítményt, a gőz állapotát, a vibrációt, a kompenzációt és az állandó nyomásveszteséget |
| Tisztítsa meg a sűrített levegőt vagy az ipari gázt | Hőtömeg, örvény, nyomáskülönbség vagy ultrahang | Ellenőrizze a gázösszetételt, a nedvességet, a nyomást, a tényleges -a szabványos-jelentést és a telepítési profilt |
| Tiszta, alacsony{0}}viszkozitású folyadék gyors reakcióval | Turbina | Zárja ki a szennyezett folyadékokat, és tekintse át a csapágykopást, a viszkozitásváltozást, a szűrést és az egyenes csövet |
| Tiszta viszkózus folyadék vagy alacsony folyadékáramlás | Pozitív elmozdulás vagy sebességmérő | Ellenőrizze a részecskéket, a nyomásveszteséget, a kenést, az anyagok kompatibilitását és a mozgó{0}}alkatrészek karbantartását |
| Egyszerű helyi jelzés külső tápellátás nélkül | Változó{0}}területmérő | Ellenőrizze a rögzítési tájolást, a nyomásértéket, a leolvasási pontosságot és a távoli{0}}kimeneti követelményeket |
Az áramlásmérők fő típusai és működésük
Ultrahangos áramlásmérők
Anultrahangos áramlásmérőakusztikus jeleket használ a folyadék sebességének meghatározására. A tranzit{1}}időmérők összehasonlítják az áramlással és az áramlással szemben mozgó jelek utazási idejét. A Doppler műszerek a szuszpendált részecskék vagy gázbuborékok által visszavert jelek frekvenciaeltolódását mérik.
A tranzitidő{0}}technológiája általában olyan folyadékokhoz használható, amelyek stabil akusztikus jelet tudnak továbbítani. A Doppler technológiának elegendő reflektorra van szüksége, és nem szabad a tranzitidő{2}}mérés közvetlen helyettesítőjeként kezelni.

Az ultrahangos rendszerek lehetnek:
- Rögzítés{0}}:Az érzékelőket a csövön kívül helyezik el anélkül, hogy behatolnának a folyamatba.
- Beillesztés:Az érzékelők a folyamatcsatlakozásokon keresztül jutnak be a csőbe.
- Soron belül:Az akusztikus út egy dedikált mérőtestbe van beépítve.
- Egy{0}}útvonal vagy többútvonal:A további utak további információkkal szolgálhatnak a sebességprofilról.
Az ultrahangos mérés vonzó nagy csövek, hűtött víz, ideiglenes felmérések, energiaauditok és utólagos felszerelési projektek esetén. Teljesítménye a pontos csőméretektől, a megfelelő jelátalakító távolságtól, a megfelelő csatolástól, a stabil folyadékviszonyoktól és a reprezentatív áramlási profiltól függ.
Nem az egyetlen szempont a közzétett mérőpontosság. A csőadatok, az érzékelő helyzete, a jel minősége, a fal állapota, a bélés, a buborékok és a hőmérséklet mind befolyásolhatják a beépített teljesítményt. Részletesebb magyarázat az útmutatóban találhatóultrahangos áramlásmérő pontossága.
Elektromágneses áramlásmérők
Anelektromágneses áramlásmérőMágneses áramlásmérőnek vagy magmérőnek is nevezik, mágneses teret alkalmaz egy szigetelt mérőcsőben. A mezőn áthaladó vezetőképes folyadék a sebességgel arányos feszültséget hoz létre.

A mágneses mérőket széles körben használják vezetőképes víz, szennyvíz, savak, lúgok, iszapok, hűtővíz és számos technológiai folyadék mérésére. A nyitott mérőcsőnek nincs forgó akadálya, és általában csekély állandó nyomásveszteséggel jár.
Ezeket ki kell zárni, ha a közeg gáz, gőz vagy nem vezető folyadék. A kiválasztásnál figyelembe kell venni a következőket is:
- Minimális folyadékvezetőképesség
- Teljes -csőfeltételek
- Elektromos földelés vagy referenciaelektródák
- Bélés és elektróda kompatibilitás
- Kopás lebegő szilárd anyagoktól
- Bevonat, lerakódás vagy elektródák
- Üres{0}}cső észlelése
- Az ülepedés korlátozásához szükséges sebesség
Vortex áramlásmérők
A örvény áramlásmérőelhelyez egy blöff testet az áramlásban. Váltakozó örvények alakulnak ki az áramlás irányában, és leválási gyakoriságuk a folyadék sebességével függ össze.
Az örvénymérők gyakori jelöltek gőzre, tiszta gázokra, sűrített levegőre és tiszta folyadékokra. Nem tartalmaznak forgó rotort, de a blöff test akadályt és állandó nyomásveszteséget okoz.
A kiválasztást felül kell vizsgálni:
- Minimális Reynolds-szám és használható alacsony{0}}áramlási tartomány
- Csővibráció
- Pulzáló áramlás
- Telített vagy túlhevített gőz
- Nedves gőz és kondenzvíz
- Nyomás és hőmérséklet kompenzáció
- Upstream zavarok
A csak a csúcsgőzigényre méretezett örvénymérők elveszíthetik a stabil jelet alacsony-terhelésű működés közben. A normál és a minimális gőzmennyiség gyakran fontosabb, mint a maximális mechanikai kapacitás.
Termikus tömegárammérők
A termikus tömegáram mérőméri a felmelegített érzékelőelemről a mozgó gázra átadott hőt. A hőveszteségre adott válasz a gáz tömegáramához kapcsolódik.
A hőtömegmérőket gyakran használják sűrített levegő, nitrogén, biogáz, levegőztető levegő, égőgáz és gázelosztáshoz. Közvetlen tömeg{1}}áramlási jelzést tudnak biztosítani külön nyomás- és hőmérsékletszámítás nélkül, ha a gáz- és kalibrációs feltételezések érvényben maradnak.
A fontos korlátok közé tartoznak:
- Változások a gáz összetételében
- Nedves gáz vagy kondenzáció
- Az érzékelő szennyeződése
- Helytelen beillesztési mélység
- Flow{0}}profil torzítása
- A kalibráló gáz és a technológiai gáz közötti különbségek
Az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma az ipari sűrítettlevegős{0}}rendszer teljesítményének javítása részeként tárgyalja a mérést és a felügyeletet.sűrített levegő forráskönyv.
Turbina áramlásmérők
A turbina áramlásmérőlapátos rotort helyez az áramlási áramba. A forgórész fordulatszámát az áramlási sebességhez kapcsolódó frekvenciává vagy impulzusjellé alakítják át.
A turbinamérők gyors választ és jó ismételhetőséget biztosítanak tiszta, alacsony viszkozitású folyadékok esetén. Kevésbé alkalmasak szennyezett folyadékokhoz, nagy részecskékhez, instabil viszkozitáshoz vagy olyan alkalmazásokhoz, ahol a csapágykopás nem tolerálható.
Ellenőrizze a szűrést, a kenést, a forgórész anyagait, a csapágyak állapotát, a minimális sebességet, az egyenes csövet és a viszkozitás hatását a mérőtényezőre. A viszkozitás és a műszer viselkedése közötti kapcsolat további magyarázata ebben az áttekintésbenfolyadék viszkozitása és áramlásmérő teljesítménye.

Pozitív elmozdulás és hajtómű áramlásmérők
A pozitív{0}}kiszorításmérők a folyadékot többször mért térfogatokra választják szét. Ovális-felszerelés és egyébfogaskerék áramlásmérőkmozgó belső elemeket használjon térfogati kimenet létrehozásához.
Gyakran a tiszta olajok, tüzelőanyagok, gyanták, szirupok, kenőanyagok és más viszkózus folyadékok válogatói közé tartoznak, különösen ott, ahol az alacsony áramlási teljesítmény fontos.
Gondosan meg kell vizsgálni a szilárd anyagokat, a kristályosodást, a nyomásveszteséget, a mechanikai kopást, a kenést és a tisztítást. A mérőelemeket bevonó vagy lezáró folyadék elsodródást vagy teljes eltömődést okozhat.
Differenciál{0}}Nyomásáramlás mérés
A differenciális-nyomás-áramlási rendszerek olyan elsődleges elemet használnak, mint például nyíláslemez, Venturi-cső, fúvóka, ékmérő vagy átlagoló pitot-cső. A korlátozás megváltoztatja a sebességet és nyomáskülönbséget hoz létre, amelyet anyomáskülönbség távadó.
Az egyes elsődleges elemeket nem szabad azonosnak tekinteni. Különböznek a nyomásveszteségben, a beépítési hosszban, a szennyeződéstűrésben, a költségekben, a leállításban és a karbantartási követelményekben.
A DP-rendszerek folyadékokat, gázokat és gőzt is mérhetnek, de a teljes rendszerhez szükség lehet:
- Nyomás és hőmérséklet kompenzáció
- Impulzuscsövek vagy távoli tömítések
- A csap helyes tájolása
- Kondenzvíz edények gőzhöz
- Sűrűség adatok
- Négyzetgyök-kivonás
- Ellenőrzés az eltömődött vagy szivárgó impulzusvezetékek szempontjából
Coriolis és változó{0}}területmérők
A Coriolis mérők rezgő mérőcsöveket használnak, és érzékelik a fáziskülönbséget, amely akkor keletkezik, amikor a tömeg átáramlik az oszcilláló szerkezeten. Erős jelöltek, ha közvetlen tömegáramra, sűrűségre, adagolásra vagy nagy ismételhetőségre van szükség, de értékelni kell a nyomásveszteséget, a gázelszívást, a vibrációt, a csőfeszültséget, a méretet, a súlyt és a költségeket.
A változó{0}}területmérők kúpos csőben lévő úszót használnak. Egyszerű helyi jelzést biztosítanak, és nem igényelnek külső tápellátást, de kevesebb automatizálást kínálnak, és általában szigorúbb tájolási és olvasási követelményekkel rendelkeznek.
Hogyan válasszuk ki a megfelelő áramlásmérőt?
1. lépés: Határozza meg a mérési célt
Kezdje az áramlás mérésének üzleti vagy folyamati okával. Az általános trendfelmérésre használt mérőműszernek nincs szüksége ugyanolyan teljesítményre, nyomon követhetőségre, redundanciára vagy ellenőrzési tervre, mint a felügyeleti jog átruházására vagy összeállítására.
A közös célok a következők:
- Folyamatvezérlés
- Tételtöltés
- Vegyi adagolás
- Közműfelügyelet
- Energia kiegyensúlyozás
- Szivárgás észlelése
- Berendezésvédelem
- Szabályozási jelentéstétel
- Kereskedelmi átadás
Azt is döntse el, hogy a szükséges teljesítmény tömegáram, tényleges térfogat, standard térfogat, sebesség, hőenergia vagy összesített összmennyiség.
2. lépés: Jellemezze a folyadékot
Az általános leírások, például „víz” vagy „gáz” helyett dokumentálja a tényleges folyamatközeget.
- Sűrűség és várható sűrűségváltozás
- Viszkozitás minimális és maximális hőmérsékleten
- Elektromos vezetőképesség
- Kémiai összetétel
- Maró hatás
- Szilárdanyag koncentráció és részecskeméret
- Elszívott gáz vagy buborékok
- Nedvesség vagy páralecsapódás
- Bevonás, lerakódás, polimerizáció vagy kristályosítás
- Higiénikus, mérgező vagy veszélyes tulajdonságok
Egy technológiát törölni kell a listáról, amint a folyadék megsért egy alapvető mérési követelményt. Például a mágneses mérőt nem szabad figyelembe venni a nem vezető olaj esetében, és a szabványos turbinás mérőt nem szabad figyelembe venni a koptató iszap esetében.
3. lépés: Állítsa be a teljes áramlási borítékot
Jegyezze fel a minimális, normál és maximális folyamatos áramlást. Tartalmazza az indítást, a leállítást, a tisztítást, az öblítést, a fordított áramlást, a szezonális keresletet és a jövőbeni bővítést is.
Ne csak azért válasszon mérőt, mert a közzétett maximális áramlás meghaladja a folyamat maximumát. A normál működési pont és az alacsony -áramlási teljesítmény határozza meg, hogy a mérő hasznos leolvasást ad-e élettartamának nagy részében.
4. lépés: Mérje meg a mérőt áramlással, ne csak csőátmérővel
A technológiai csőnek és az áramlásmérőnek nem mindig azonos névleges átmérőre van szüksége. A csökkentett mérőméret javíthatja a sebességet és az alacsony áramlási teljesítményt, de a reduktorok növelhetik a nyomásveszteséget és megváltoztathatják az áramlási profilt.

Szemléltető méretezési példa:Vegyünk egy névleges 300 mm-es vízcsövet, amelynek feltételezett belső átmérője 0,30 m.
- 60 m³/h-nál a hozzávetőleges sebesség 0,24 m/s.
- 180 m³/h-nál a hozzávetőleges sebesség 0,71 m/s.
- 300 m³/h-nál a hozzávetőleges sebesség 1,18 m/s.
Ezek a számok nem önmagukban választják ki a mérőt. Megmutatják, hogy miért kell a minimális, normál és maximális áramlást sebességgé konvertálni, és a választott technológia meghatározott működési tartományához viszonyítani.
A mérőméret jóváhagyása előtt kérje:
- Használható áramlási tartomány a kiválasztott mérethez
- Pontosság a kívánt tartományban
- Nyomás -veszteségi görbe
- Javasolt sebességhatárok
- Alacsony-áramlás-lezárási viselkedés
- Maximális megengedett folyamatfeltételek
5. lépés: Hasonlítsa össze helyesen a pontossági definíciókat
A leolvasás százalékában kifejezett pontosság nem egyenlő a teljes skála százalékában megadott pontossággal.
Szemléltető összehasonlítás:
- A leolvasás ±0,5%-ánál megadott mérőműszer ±0,05 egység hibával jár, ha a leolvasás 10 egység.
- A 100 egységnyi teljes skála ±0,5%-ánál megadott mérőműszer hibahozzájárulása ±0,5 egység ugyanazon 10 egységnyi leolvasás mellett.
A második érték az alacsony -áramlási érték 5%-ának felel meg, bár mindkét adatlapon „0,5%” látható. A nulla stabilitást, a rögzített hibafeltételeket, a kalibrációs tartományt és a telepítési hatásokat is felül kell vizsgálni.
A Nemzetközi Automatizálási Társaság hasznos különbséget tesz a közöttaz áramlásmérő pontossága, ismételhetősége és méretezése.
6. lépés: Tekintse át a tényleges telepítést
A technológia véglegesítése előtt ellenőrizze a telepítési helyet.
- Felfelé és lefelé egyenes cső
- Könyökök, pólók, szűkítők, szivattyúk és vezérlőszelepek
- Hogy egy folyadékcső teljesen tele marad-e
- Csővibráció
- Pulzáló áramlás
- Elérhető beépítési hossz
- Csőanyag, bélés, bevonat és falvastagság
- Hozzáférhetőség karbantartáshoz
- Kültéri expozíció, árvíz és környezeti hőmérséklet
- Lehetőség van-e leállításra és csővágásra
- Veszélyes{0}}területek besorolása
Az egyenes{0}}cső követelményei a mérőtől és a felfelé irányuló zavar típusától függenek. Egy általános szám nem helyettesítheti a kiválasztott gyártó utasításait. Lásd a vitátupstream és downstream egyenes csőszakaszoka telepítés tervezésekor.
7. lépés: Erősítse meg az anyagokat, a kimeneteket és a megfelelőséget
Minden nedvesített anyagnak kompatibilisnek kell lennie a technológiai folyadékkal, a tisztító vegyszerekkel, a nyomással, a hőmérséklettel és a kopás mértékével.
Áttekintés:
- A mérőtest és az érzékelő anyagok
- Bélés és elektróda anyagok
- Tömítések és tömítések
- Karima vagy szaniter csatlakozás
- Nyomás minősítés
- Tisztítási és sterilizálási feltételek
- Szükséges behatolás elleni védelem
- Veszélyes{0}}terület jóváhagyása
- Ivóvíz-víz, higiéniai, tengeri vagy őrizetbe vételi-áthelyezési követelmények
Erősítse meg a szükséges jel- és kommunikációs interfészt, beleértve a 4–20 mA-t, impulzust, frekvenciát, relét, HART-ot, Modbust, adatnaplózást, távoli megjelenítést és vezérlő{2}}rendszerintegrációt.
8. lépés: Hasonlítsa össze az életciklus költségeit
A vételár az áramlásmérés költségének csak egy része.
| Költségelem | Kérdések |
|---|---|
| Telepítés | A csövet el kell vágni, hegeszteni, üríteni, tisztítani vagy le kell állítani? |
| Nyomásveszteség | A mérő növeli a szivattyúzási vagy a kompressziós energiát? |
| Üzembe helyezés | Szükséges-e a mérő speciális beállításra, áramlási kondicionálásra vagy helyszíni ellenőrzésre? |
| Karbantartás | Vannak-e ellenőrizendő mozgó alkatrészek, impulzusvezetékek, elektródák, érzékelőelemek vagy csatlakozófelületek? |
| Kalibráció | A mérő eltávolítható, helyben összehasonlítható, vagy elektronikusan ellenőrizhető? |
| A folyamat kockázata | Mennyibe kerül egy hibás tétel, közüzemi egyensúlyhiány, leállás vagy termeléskiesés? |
| Élettartam | Rendelkezésre állnak-e alkatrészek, műszaki támogatás és csereegységek? |
Két kidolgozott áramlásmérő választási példa
1. példa: DN300 hűtött-víz utólagos felszerelése leállítás nélkül
A folyamat feltételei:Egy nagy hűtött{0}}vízcső már működik. A létesítménynek folyamatos áramlás- és energiafelügyeletre van szüksége, de normál gyártás során nem tudja leüríteni vagy elvágni a csövet.
Kezdeti szűkített lista:Szorító{0}}ultrahangos és soros mágneses áramlásmérés.
Döntés folyamata:
- A nem{0}}leállítási követelmény a külső ultrahangos telepítést részesíti előnyben.
- A mérnöknek meg kell erősítenie a csőanyagot, a falvastagságot, a belső burkolatot, a külső állapotot, a folyadék hőmérsékletét és a rendelkezésre álló egyenes csövet.
- A folyadéknak használható tranzitidőbeli akusztikus utat kell biztosítania{0}}túlzott buborékok nélkül.
- Ha a mérést energiaszámításhoz használják, akkor a hőmérséklet-érzékelőket és az összegző konfigurációját is ellenőrizni kell.
- Ha a telepítés később nagyobb állandó mérési teljesítményt igényel, és lehetségessé válik a leállítás, egy beépített mágneses mérőt lehet összehasonlítani.
Megfelelő kiindulási pont aszorítsa{0}}az ultrahangos áramlástávadót. A végső döntést továbbra is jelfelméréssel és összehasonlítással kell alátámasztaniultrahangos és elektromágneses áramlásmérés.
2. példa: Lebegő szilárd anyagokat tartalmazó vezetőképes szennyvíz
A folyamat feltételei:A szennyvíz egy teljesen zárt csövön keresztül folyik. A folyadék vezetőképes és lebegő szilárd anyagokat tartalmaz. A folyamat folyamatos térfogatáramot és összegzést igényel.
Kezdeti szűkített lista:Elektromágneses áramlásmérő, kiválasztott ultrahangos vagy speciális DP technológiával, csak akkor marad meg, ha a telepítés konkrét okot okoz.
Döntés folyamata:
- A vezetőképesség támogatja a mágneses mérést.
- A nyitott furat elkerüli a forgórészt vagy a keskeny mechanikai járatot.
- A csőnek tele kell maradnia a mérő helyén.
- A bélésnek el kell viselnie a vegyi expozíciót és a kopást.
- Az elektróda anyagának ellenállnia kell a korróziónak és a bevonatnak.
- A sebességtartománynak korlátoznia kell a szilárd anyagok leülepedését anélkül, hogy elfogadhatatlan kopást okozna.
- A földelést és az üres cső{0}}észlelést bele kell foglalni a telepítés tervezésébe.
A helyes válasz nem egyszerűen "használjon magmétert". A szennyvízhez meg kell adni a mérő méretét, a bélést, az elektródákat, a földelést, az áramlási sebességet és a karbantartási hozzáférést.
Áramlásmérő kiválasztása alkalmazás szerint
| Alkalmazás | Közös szűkített lista | Fő döntési tényezők |
|---|---|---|
| Tiszta víz és hűtött víz | Mágneses vagy ultrahangos | Vezetőképesség, csőhozzáférés, nyomásveszteség, leállás, csőméret és pontossági követelmény |
| Szennyvíz és vezetőképes iszap | Mágneses, speciális ultrahangos vagy kiválasztott DP kivitelek | Vezetőképesség, szilárd anyagok, kopás, bevonat, teljes cső és ülepedés |
| Gőz | Vortex vagy nyomáskülönbség | Gőzminőség, alacsony{0}}áramlási tartomány, nyomás- és hőmérsékletkompenzáció, rezgés és kondenzátum |
| Sűrített levegő | Termikus tömeg, örvény, DP vagy ultrahang | A gáz összetétele, nyomása, nedvességtartalma, szabványos körülmények, csőméret és szükséges leállítás |
| Tisztítsa meg az alacsony -viszkozitású üzemanyagot | Turbina, pozitív elmozdulás, Coriolis vagy ultrahangos | Viszkozitási stabilitás, tisztaság, szükséges tömeg vagy térfogat, nyomásveszteség és kereskedelmi pontosság |
| Viszkózus olaj, gyanta vagy szirup | Pozitív elmozdulás, sebességváltó vagy Coriolis | Viszkozitási tartomány, részecskék, melegítés, nyomásveszteség, tisztítás és alacsony{0}}áramlási követelmény |
| Vegyi adagolás és adagolás | Coriolis, mágneses, pozitív elmozdulás vagy turbina | Szükséges tömeg vagy térfogat, sarzsméret, kémiai kompatibilitás, válaszidő és ismételhetőség |
| Élelmiszer- és gyógyszerfeldolgozás | Higiénikus Coriolis, mágneses, turbinás vagy pozitív elmozdulás | Vízelvezetés, tisztíthatóság, felületkezelés, egészségügyi csatlakozások, termék viszkozitása és nyomon követhetősége |
Az áramlásmérést befolyásoló telepítési problémák
A magas -specifikációjú mérő továbbra is rosszul teljesíthet, ha a telepítés nem felel meg a mérési elvnek.
| Megfigyelt probléma | Lehetséges okok | Ajánlott ellenőrzések |
|---|---|---|
| Instabil leolvasás nulla áramlásnál | Rezgés, gázmozgás, elektromos zaj, szivárgó szelep, helytelen nulla beállítás vagy két{0}}fázisú folyadék | Erősítse meg a valódi nulla áramlást, ellenőrizze a rezgést, ellenőrizze a földelést, és tekintse át a nullázási eljárást |
| Gyenge ultrahang jel | Helytelen csőadatok, rossz csatlakozás, nem megfelelő érzékelőtávolság, belső bélés, korrózió, buborékok vagy túlzott szilárd anyag | Ellenőrizze a csőméreteket, szerelje vissza az érzékelőket, ellenőrizze a csatlakozást, ellenőrizze a jel minőségét, és teszteljen egy másik helyet |
| A mágneses mérő kimenete ingadozik | Részben feltöltött cső, rossz földelés, elektródabevonat, gázbuborékok vagy instabil vezetőképesség | Ellenőrizze a csőtöltést, a földelőgyűrűket, az elektróda állapotát, a telepítési irányt és az üres{0}}csőriasztást |
| A Vortex mérő elveszíti a jelet alacsony igény esetén | Áramlás a használható tartomány alatt, nedves gőz, pulzáció, vibráció vagy túlméretezett mérő | Hasonlítsa össze a tényleges alacsony áramlást a mérő határértékével, és tekintse át a méreteket, a gőzállapotot és a rezgést |
| A turbinamérő fokozatosan sodródik | Csapágykopás, szennyeződés, viszkozitásváltozás, sérült rotor vagy nem megfelelő szűrés | Vizsgálja meg a mozgó alkatrészeket, hasonlítsa össze a mérőtényezőt, ellenőrizze a viszkozitást és ellenőrizze a szűrést |
| A DP áramlás nagyobb vagy alacsonyabb a vártnál | Eltömődött impulzusvezeték, szivárgás, helytelen négyzetgyök-kivonás, rossz sűrűség, sérült elsődleges elem vagy fordított csatlakozások | Ellenőrizze a csapokat és impulzusvezetékeket, ellenőrizze a távadó konfigurációját és ellenőrizze a kompenzációs bemeneteket |
Pontosság, ismételhetőség, leállítás és telepített teljesítmény
Pontosság
A pontosság egy referenciaértékhez való közelséget írja le meghatározott feltételek mellett. Mindig ellenőrizze, hogy a specifikáció leolvasáson, teljes skálán, kalibrált tartományon vagy kombinált képleten alapul-e.
Ismételhetőség
Az ismételhetőség azt írja le, hogy a mérő milyen következetesen adja ugyanazt az eredményt változatlan körülmények között. A mérő lehet nagymértékben ismételhető, de következetesen eltolja a valódi referenciaértéket.
Turndown
A leállítás a meghatározott maximális és minimális mérhető áramlás aránya. A nagy nyilvánosságra hozott leállítás nem bizonyítja, hogy a szükséges pontosság a folyamat minimumán marad.
Telepített pontosság
A telepített teljesítmény a mérő laboratóriumi specifikációinál többet is tartalmazhat. A rendszertől függően további hatások származhatnak:
- Csőméretek
- Flow{0}}profil torzítása
- Nyomás és hőmérséklet érzékelők
- Sűrűségi vagy összetételi adatok
- Jelátalakítás
- Adó méretezése
- Kalibrációs referencia
- Ismételhetőség
- Beépítési és környezeti feltételek
Kritikus alkalmazás esetén kérje a teljes mérési rendszer várható bizonytalanságát ahelyett, hogy csak a fő érzékelő pontosságára hagyatkozna.
Kalibrálás, ellenőrzés és mérési bizonytalanság
Kalibráció
A kalibrálás összehasonlítja a mérőt egy meghatározott feltételek mellett nyomon követhető referenciával, és rögzíti a kijelzett és a referenciaértékek közötti kapcsolatot. Ez beállítást, korrekciós tényezőt, új mérőtényezőt vagy kalibrálási tanúsítványt eredményezhet.
A NIST fenntartjanemzeti folyadék{0}}áramlási szabványokés térfogati és gravimetriás referenciákon alapuló áramlásmérő kalibrálási szolgáltatásokat nyújt.
A webhelyszintű{0}}tervezéshez tekintse át a gyakorlati lépéseketáramlásmérő kalibrálása, beleértve a referenciamódszert, a folyamat feltételeit, a vizsgálati pontokat és az elfogadási kritériumokat.
Ellenőrzés
A hitelesítés ellenőrzi, hogy a telepített mérő továbbra is az elvárt körülmények között működik-e. Használhat hordozható referenciamérőt, amely beépített-diagnosztikát, elektromos ellenőrzéseket, nulla teszteket, folyamategyensúlyt vagy más műszerrel való összehasonlítást végez.
Az ellenőrzés hasznos az állapotfigyeléshez, de nem egyenértékű automatikusan a nyomon követhető laboratóriumi kalibrációval.
Mérési bizonytalanság
A mérési bizonytalanság egyesíti a jelentett eredményt befolyásoló jelentős tényezőket. A releváns közreműködők a mérési modelltől függenek, és magukban foglalhatják a referenciastandardot, az ismételhetőséget, a folyadék tulajdonságait, a csőméreteket, a környezeti feltételeket, a nyomást, a hőmérsékletet, a jelfeldolgozást és a telepítést.
ISO 5168általános elveket és eljárásokat állapít meg a folyadék áramlási sebessége vagy mennyisége bizonytalanságának értékelésére.
Mi a helyzet a többfázisú áramlással?
A többfázisú áramlás egynél több fázist tartalmaz, például gázt folyadékban, folyadékot gázban, olajban és vízben, vagy folyadékban szállított szilárd anyagokat. A szabványos egyfázisú{1}}mérők instabil vagy torz eredményeket produkálhatnak, mivel a folyadék sűrűsége, akusztikus útja, sebességprofilja és fáziseloszlása folyamatosan változik.
Kis mennyiségű magával ragadott gáz már különböző módon befolyásolhatja a Coriolis, ultrahangos, mágneses és DP méréseket. A súlyos vagy szándékosan többfázisú folyamatok speciális műszereket, szeparátorokat, fázis-frakciómérést vagy alkalmazás--specifikus kalibrálást igényelhetnek.
Ne írja le a hagyományos mérőt többfázisú áramlásra alkalmasnak, anélkül, hogy meghatározná:
- A fázisok jelen vannak
- A várható fázisfrakciók
- Áramlási rendszer
- Nyomás és hőmérséklet
- Szükséges kimenet
- Elfogadható bizonytalanság
- Legyen az eredmény teljes áramlás vagy egyedi fázisáram
Gyakori áramlásmérő-kiválasztási hibák
| Hiba | Miért nem sikerül | Jobb megközelítés |
|---|---|---|
| Kiválasztás névleges csőméret alapján | A csőátmérő nem határozza meg a minimális, normál vagy maximális áramlást | Mérje meg a mérőt a teljes áramlási tartományból és sebességtartományból |
| Csak a maximális áramlást használja | A mérő normál vagy minimális igénybevétel esetén instabil lehet | Ellenőrizze a pontosságot és a jel minőségét a Qmin, Qnormal és Qmax értékeknél |
| A legnagyobb címsorpontosság megvásárlása | Előfordulhat, hogy a pontosság meghatározása nem felel meg a tényleges működési tartománynak | Hasonlítsa össze az olvasás százalékos arányát, a teljes-skálájú kifejezéseket, a nulla stabilitást és a telepített effektusokat |
| Nyomásveszteség figyelmen kívül hagyása | A mérő növelheti az energiafelhasználást vagy csökkentheti a folyamat kapacitását | Kérjen nyomás{0}}veszteségi görbét a tényleges folyadék- és áramlási feltételek mellett |
| A folyadék változásának figyelmen kívül hagyása | A viszkozitás, a sűrűség, a vezetőképesség, az összetétel vagy a nedvesség változása megváltoztathatja a teljesítményt | Határozza meg a folyadék minimális, normál és maximális tulajdonságait |
| Feltéve, hogy az összes telepítési elrendezés egyenértékű | A könyökök, szelepek, szivattyúk, részben feltöltött csövek és a vibráció eltérően hatnak a technológiákra | Megrendelés előtt tekintse át a tényleges csővezeték-rajzot és a szerelési kézikönyvet |
| A kalibrálást és az ellenőrzést azonosként kezeli | A funkcionális ellenőrzés nem mindig biztosít nyomon követhető pontosságot | Határozza meg a szükséges bizonyítékokat, hivatkozásokat, vizsgálati pontokat és elfogadási határokat |
| A karbantartási hozzáférés figyelmen kívül hagyása | Előfordulhat, hogy a megfelelő mérőműszer ellenőrzése drága vagy nem biztonságos | Tartalmazza az elkülönítést, az eltávolítást, a tisztítást, a diagnosztikát és a pótalkatrészek{0}}hozzáférését a kiválasztáshoz |
Áramlásmérő RFQ ellenőrzőlista
Mielőtt felkérné a szállítót a mérő kiválasztására és méretére, készítse elő a következő információkat:
- A folyadék neve és összetétele
- Folyékony, gáz, gőz, zagyos vagy többfázisú állapot
- Szükséges tömegáram, térfogatáram, sebesség, energia vagy összesített kimenet
- Minimális, normál és maximális áramlás
- Indítás, öblítés, tisztítás vagy fordított áramlás
- Üzemi és tervezési nyomás
- Üzemi és tervezési hőmérséklet
- Sűrűség és viszkozitás tartomány
- Elektromos vezetőképesség adott esetben
- Szilárd anyagok, részecskék, buborékok, nedvesség vagy bevonat hajlam
- Csőméret, ütemezés, anyag, bélés és falvastagság
- Rendelhető egyenes cső és közeli szerelvények
- A telepítés iránya és a teljes-cső állapota
- Megkövetelt pontosság, ismételhetőség, válaszidő és leállítás
- Elfogadható állandó nyomásveszteség
- Nedvesített-anyag- és folyamat-csatlakozási követelmények
- Tápellátás, kimenetek, kommunikáció és kijelző
- Környezetvédelmi, veszélyes{0}}területi, higiéniai vagy egyéb jóváhagyások
- Kalibrálási, nyomon követhetőségi és ellenőrzési követelmények
- Leállítási, karbantartási és életciklus-{0}}költségkorlátok
A teljes folyamatadatok lehetővé teszik a szállító számára, hogy javasoljon technológiát, mérőméretet, érzékelő anyagokat, távadó konfigurációt, telepítési módot és ellenőrzési tervet. E feltételek műszaki felülvizsgálatra történő benyújtásához használja aáramlásmérő kérdőív.
Gyakran Ismételt Kérdések
K: Melyik áramlásmérő a legjobb vízhez?
V: A mágneses mérőórák erős jelöltek a teljes csövekben lévő vezetőképes vízhez. Az ultrahangos mérőket gyakran előnyben részesítik nagy csövekhez, ideiglenes felmérésekhez, utólagos felszerelésekhez és olyan alkalmazásokhoz, ahol a cső elvágása nem kívánatos. A döntés a vezetőképességtől, a cső hozzáférésétől, a buborékoktól, a szilárd anyagoktól, a nyomásveszteségtől és a szükséges pontosságtól függ.
K: Melyik áramlásmérő a legjobb gőzhöz?
V: Az örvény- és{0}}nyomáskülönbség-rendszerek gyakori választások. A kiválasztás a telített vagy túlhevített gőztől, az alacsony-terhelési áramlástól, a kondenzátumtól, a vibrációtól, a nyomás- és hőmérsékletkompenzációtól, az egyenes csőtől és a nyomásveszteségtől függ.
K: Melyik mérő alkalmas alacsony áramláshoz?
V: A válasz a folyadék típusától függ. A pozitív-kiszorításos és a Coriolis mérőket gyakran alacsony folyadékáramlás esetén veszik számításba, míg a termikus tömegmérőket alacsony gázáram esetén alkalmazzák. A mérőt a tényleges minimális áramláshoz kell méretezni, nem pedig a folyamatcső átmérője szerint.
K: Egy áramlásmérő mérhet folyadékot és gázt is?
V: Egyes Coriolis, ultrahangos, vortex és nyomáskülönbség{0}}konstrukciók folyadékokhoz vagy gázokhoz is konfigurálhatók. Ez nem jelenti azt, hogy egy konfiguráció áthelyezhető a folyadékok között új méretezés, beállítás és ellenőrzés nélkül.
K: Mikor használjak szorítót{0}}az ultrahangos áramlásmérőn?
V: Használja erős jelöltként, ha a folyamat nem állítható le, a cső nem vágható el, el kell kerülni a nyomásveszteséget, meg kell akadályozni a szennyeződést, vagy ideiglenes mérésre van szükség. Mielőtt végső megoldásként kezelné, ellenőrizze a csőadatokat, az akusztikai feltételeket, az áramlási profilt és a jel minőségét.
K: Milyen gyakran kell az áramlásmérőt kalibrálni?
V: Nincs egyetlen intervallum minden alkalmazáshoz. Az intervallumnak tükröznie kell a folyamat kockázatát, a szabályozási vagy minőségi követelményeket, a korábbi eltolódást, a folyadék súlyosságát, a karbantartási előzményeket, a műszerdiagnosztikát és a hibás leolvasás költségeit.
K: A nagyobb áramlásmérő szélesebb hasznos tartományt biztosít?
V: Nem feltétlenül. A nagyobb furat ugyanannál az áramlásnál csökkenti a sebességet, és gyengítheti az alacsony áramlási teljesítményt. A kiválasztott mérőméretnek a valós működési tartományt a hasznos teljesítményburkon belül kell elhelyeznie.
K: Mi a különbség az áramlásérzékelő és az áramlásérzékelő között?
V: Az érzékelő reagál a fizikai áramlási állapotra. A távadó feldolgozza a jelet, és megjelenít egy kijelzőt, analóg kimenetet, impulzust, riasztást, digitális kommunikációt vagy kompenzált eredményt. Egyes termékek mindkét funkciót egy házban kombinálják.
Következtetés
A megbízható áramlásmérés a folyamatkövetelményekkel kezdődik, nem pedig a termékkatalógussal. A technológia kiválasztása előtt határozza meg a mérési célt, a folyadék tulajdonságait, a teljes áramlási tartományt, a szükséges teljesítményt, a telepítési feltételeket, az anyagokat, a teljesítménycélt, a kalibrálási tervet és az életciklus költségét.
Használja ezeket a feltételeket a nem megfelelő technológiák kiküszöbölésére és egy szűkített lista létrehozására. Ezután hasonlítsa össze a mérőméretet, az alacsony-áramlási viselkedést, a nyomásveszteséget, a telepítési bizonytalanságot, a karbantartási követelményeket, a kommunikációt és a szállítói támogatást. A helyes áramlásmérő nem egyszerűen a legmagasabb publikált pontosságú műszer. Ez az a műszer, amely a valós folyamatkörülmények között tud stabil, ellenőrizhető és karbantartható mérést végezni.
