Hogyan működik az áramlásmérő? 9 Típusok és választék

Az áramlásmérő úgy működik, hogy érzékeli a mozgó folyadék, gáz vagy gőz által kiváltott fizikai hatást, és ezt a választ használható méréssé alakítja át. A technológiától függően a mérő érzékelheti a nyomáskülönbséget, az indukált feszültséget, az ultrahang áthaladási idejét, az örvényfrekvenciát, a rotor mozgását, az eltolt térfogatot, a hőátadást vagy a rezgő cső viselkedését.

Gyors válasz:A folyadék mozgása mérhető fizikai választ hoz létre. Egy érzékelő érzékeli ezt a választ, egy adó feldolgozza a jelet, a műszer pedig megjeleníti vagy továbbítja az áramlási sebességet, a teljes áramlást, a tömegáramot vagy más számított értéket.

Nincs minden áramlásmérőhöz univerzális működési elv. A mágneses mérő nem méri az áramlást ugyanúgy, mint az ultrahangos, a turbinás, a Coriolis- vagy a nyomáskülönbségmérő. E különbségek megértése az első lépés egy olyan műszer kiválasztásához, amely megbízhatóan működik a tényleges folyamatkörülmények között.

Mit mér az áramlásmérő valójában?

A technológiák összehasonlítása előtt fontos különbséget tenni a sebesség, a térfogatáram, a tömegáram és a halmozott áramlás között. Ezek a kifejezések kapcsolódó, de eltérő méréseket írnak le.

Áramlási sebesség

Az áramlási sebesség azt írja le, hogy a folyadék milyen gyorsan mozog egy csövön vagy csatornán. Általában méter per másodpercben vagy láb per másodpercben fejezik ki.

Egyes mérőeszközök a sebességgel kapcsolatos hatást{0}}mérik, majd a cső belső területét használják a térfogatáram kiszámításához. Teljes kör alakú cső esetén az alapvető összefüggés a következő:

Q = A × v

• Qa térfogati áramlási sebesség.
• Aa belső keresztmetszeti terület-.
• vaz átlagos folyadéksebesség.

Ez az egyenlet segít megmagyarázni a sebesség{0}}alapú mérést, de ez nem egy univerzális áramlásmérő képlet. A pozitív elmozdulásmérők az ismert térfogatokat számolják, míg a Coriolis mérők közvetlenül mérik a tömegáramot.

Volumetrikus áramlási sebesség

A térfogatáram azt írja le, hogy egy meghatározott időszak alatt mekkora fizikai térfogat halad át a mérési ponton. Az általános mértékegységek a következők: liter/perc, köbméter/óra, gallon/perc és köbláb/perc.

A térfogatmérést gyakran használják vízelosztásra, hűtőkörökre, folyadékszállításra, szennyvízkezelésre, öntözésre és általános folyamatfelügyeletre.

Tömegáram

A tömegáram azt írja le, hogy mennyi folyadék tömeg halad át a mérőeszközön időegység alatt. Az általános mértékegységek közé tartozik a kilogramm/óra, a tonna/óra és a font/óra.

A tömegáram akkor válik különösen fontossá, ha a folyadék sűrűsége a hőmérséklet, a nyomás vagy az összetétel függvényében változik. A Coriolis mérők közvetlenül mérik a tömegáramot. A termikus tömegmérők hőátadást használnak a megfelelő gázok tömegáramának meghatározására.

Pillanatnyi áramlás és összesített áramlás

A pillanatnyi áramlás azt mutatja, hogy a folyadék milyen gyorsan mozog az aktuális pillanatban. Az összesített áramlás az a halmozott mennyiség, amely áthaladt a mérőn.

• 20 m³/hegy pillanatnyi térfogatáram.
• 12,500 m³egy felhalmozott kötet.

Az olyan alkalmazások, mint a folyamatvezérlés, a pillanatnyi értékre összpontosíthatnak. Az átutalás, a fogyasztás figyelése, a kötegelés és a számlázás is megkövetelheti aáramlási összegző.

Aktuális és szabványos gázáramlás

A gáz térfogata a nyomás és a hőmérséklet változásával változik. Emiatt a cső belsejében mért tényleges térfogatáram nem egyezik automatikusan a szabványos vagy normalizált gáztérfogattal.

A szabványos gázáram a meghatározott referencianyomás- és hőmérsékletviszonyokra átszámított gázmennyiséget jelenti. A referenciafeltételeket meg kell adni, mert a különböző iparágak és régiók eltérő szabványokat alkalmazhatnak. Összenyomható gázok esetén a nyomás, a hőmérséklet, a gáz összetétele és az összenyomhatóság befolyásolhatja az átalakulást.

A vevőnek ezért meg kell határoznia, hogy a kívánt eredmény tényleges térfogat, standard térfogat vagy közvetlen tömegáram.

Hogyan válik a folyékony mozgásból áramlási leolvasás?

A legtöbb elektronikus áramlásmérő négy{0}}lépcsős mérési láncot használ.

• A folyadék fizikai reakciót vált ki:A mozgó folyadék nyomásesést, feszültséget, akusztikus időkülönbséget, frekvenciát, mechanikai forgást, csőelhajlást vagy hőátadás-változást{0}} okozhat.
• Az érzékelő elem érzékeli a választ:Az elektródák, jelátalakítók, nyomásérzékelők, mágneses hangszedők, hőmérséklet-érzékelők vagy mechanikai elemek a választ nyers jellé alakítják át.
• Az adó feldolgozza a jelet:Az elektronika kalibrációs adatokat, kompenzációt, csőinformációkat, folyadék tulajdonságait, szűrést és matematikai számításokat alkalmaz.
• Az eredmény megjelenítése vagy továbbítása:A végső érték megjeleníthető helyben, vagy elküldhető 4–20 mA-en, impulzuson, relén, HART-on, RS485 Modbuson vagy más kommunikációs rendszeren keresztül.

Az érzékelő és a távadó egy műszerbe integrálható vagy külön is felszerelhető. A teljes mérőrendszer tartalmazhat nyomás- és hőmérséklet-műszereket, áramlási számítógépeket, összegzőket, vezérlőszelepeket és PLC- vagy DCS-csatlakozásokat is.

Hogyan működnek az áramlásmérők fő típusai?

A nagy gyártók az áramlásmérőket a folyadék mozgásának észlelésére használt fizikai elv szerint csoportosítják. Mindegyik alapelvnek más erősségei, korlátai, telepítési igényei és megfelelő adathordozói vannak. A következő szakaszok a leggyakoribb ipari technológiákat ismertetik.

Nyomáskülönbség-áramlás mérése

A nyomáskülönbség-rendszer azt a nyomáskülönbséget méri, amely akkor keletkezik, amikor a folyadék áthalad egy korlátozó vagy elsődleges elemen. A gyakori elsődleges elemek közé tartoznak a nyíláslemezek, a Venturi-csövek, a fúvókák és az átlagoló pitot-csövek.

A nyomáskülönbség távadóérzékeli a felfelé és lefelé irányuló nyomást. Az áramlási számítás ezután a mért nyomáskülönbséget az elsődleges elem geometriájával, a csőméretekkel és a folyadék tulajdonságaival együtt használja.

Egyszerűsített összenyomhatatlan körülmények között az áramlás arányos a nyomáskülönbség négyzetgyökével, nem pedig egyenesen arányos a nyomáskülönbséggel.

A legalkalmasabb:sok folyadék-, gáz- és gőzalkalmazáshoz, különösen ott, ahol bevett szabványok és magas{0}}nyomású vagy magas{1}}hőmérsékletű tervezés szükséges.

Kulcs korlát:az elsődleges elem állandó nyomásveszteséget idézhet elő, míg az impulzuscsövek, a sűrűségkompenzáció, a nyomáslecsapás és az áramlási -profil feltételei befolyásolhatják a teljes mérési bizonytalanságot.

Elektromágneses áramlásmérők

Az elektromágneses áramlásmérő az elektromágneses indukció Faraday törvényét alkalmazza. A tekercsek mágneses teret hoznak létre a mérőcsőben. Amikor egy vezetőképes folyadék áthalad ezen a mezőn, feszültséget termel. Az elektródák érzékelik a feszültséget, amely arányos az átlagos folyadéksebességgel.

A mérő a mért sebességet az ismert belső területtel kombinálja a térfogatáram kiszámításához.

Elektromágneses áramlásmérőknyitott mérőcsővel, rotor vagy blöff test nélkül. Gyakran fontolóra veszik víz, szennyvíz, iszap, vezetőképes vegyszerek és számos élelmiszer- vagy italfolyadék esetében.

A legalkalmasabb:vezető folyadékok, beleértve a lebegő szilárd anyagokat tartalmazó alkalmazásokat.

Kulcs korlát:a folyadéknak meg kell felelnie a kiválasztott modell vezetőképességi követelményének. Az elektródák anyaga, a bélés kompatibilitása, a földelés, a teljes-csőviszonyok és az üres-cső észlelése szintén figyelmet igényel.

Ultrahangos áramlásmérők

Az ultrahangos mérők hanghullámokat használnak a folyadék sebességének meghatározására. A két legismertebb-módszer a tranzit-idő és a Doppler-mérés.

Tranzitidő-mérés

A tranzit{0}}időmérők ultrahangos jeleket küldenek az áramlás irányával és azzal ellentétes irányban is. A folyadékkal együtt terjedő hang hamarabb érkezik, mint a vele szemben haladó hang. A távadó a sebességet a két utazási idő közötti kis különbségből számítja ki.

A tranzitidő{0}}műszerek lehetnek beépítettek, beillesztettek vagy külsőleg felszerelhetők. AFolyékony ultrahangos áramlásmérőezért közvetlenül érintkezhet a folyamattal, vagy a csőfalon keresztül mérhet.

Doppler mérés

A Doppler-mérők elemzik a mozgó buborékok vagy lebegő részecskék által visszavert hang frekvenciaeltolódását. Megfelelő reflektorokat igényelnek a folyadékban, és nem szabad őket tranzitidőmérőkkel{1}}cserélni.

A legalkalmasabb:nem-invazív utólagos mérés, ideiglenes felmérések, nagy csövek, energiafelügyelet és olyan alkalmazások, ahol a csővágás nem kívánatos.

Kulcs korlát:A cső anyaga, a falvastagság, a bélés, a felület állapota, az érzékelő távolsága, az akusztikus csatolás, a folyadék állapota, a gázzsebek, a lerakódások és a felfelé irányuló zavarok befolyásolhatják a jel minőségét.

Coriolis tömegáram-mérők

A Coriolis mérő egy vagy több mérőcsövet irányított rezgésbe vezet. Ahogy a tömeg mozog a vibrációs csövön, a bemeneti és kimeneti szakaszok eltérően reagálnak. Az érzékelők érzékelik a keletkező fáziseltolódást vagy csődeformációt, és a távadó ezt a választ közvetlen tömegárammá alakítja át.

A legalkalmasabb:tömegadagolás, keverés, sűrűségfigyelés, nagy-értékű folyadékok és olyan eljárások, ahol a sűrűség változása kevésbé hasznosítja a térfogatmérést.

Kulcs korlát:A mérő költségét, a nyomásveszteséget, a súlyt, a csőtámasztást, a külső vibrációt és a két{0}}fázisú áramlást ki kell értékelni a kiválasztott mérethez és kialakításhoz.

Vortex áramlásmérők

Az örvénymérő egy rögzített blöff testet helyez az áramlási útvonalba. Változó örvények keletkeznek az áramlás irányában, amikor a folyadék áthalad a blöff testen. Az örvényleválási frekvencia a folyadék sebességéhez kapcsolódik a műszer működési tartományán belül.

Vortex áramlásmérőkáltalában gőz, gázok és tiszta folyadékok esetében tartják számon. Megfelelő nyomás- és hőmérsékletbevitellel egyes rendszerek ki tudják számítani a kompenzált tömeg- vagy energiaáramot.

A legalkalmasabb:gőzt, sűrített gázokat és megfelelő sebességgel tisztítsa meg a technológiai folyadékokat.

Kulcs korlát:alacsony sebesség, túlzott vibráció, lüktetés, rossz csőelrendezés és nedves gőz csökkentheti a mérés megbízhatóságát.

Turbina áramlásmérők

A turbinamérő egy forgórészt helyez az áramlási áramba. A mozgó folyadék elforgatja a rotort, és egy mágneses vagy elektronikus hangszedő érzékeli az egyes lapátátmeneteket. A kalibrált működési tartományon belül a forgórész frekvenciája a térfogatáramhoz kapcsolódik.

Folyadékturbinás áramlásmérőkgyors választ és nagy{0}}felbontású impulzusjelet biztosít a tiszta, alacsony viszkozitású folyadékok{1}} esetén.

A legalkalmasabb:tiszta folyadékok, üzemanyag-átvitel, tesztberendezések és impulzuskimenetet vagy gyors reakciót igénylő folyamatok.

Kulcs korlát:A viszkozitás változása, szennyeződés, csapágykopás, áramlási zavarok és a kalibrált tartomány alatti működés megváltoztathatja a mérőtényezőt.

Pozitív elmozdulású áramlásmérők

A pozitív elmozdulásmérő ismételten felfogja és felszabadítja az ismert folyadékmennyiségeket. Ovális fogaskerekek, dugattyúk, lapátok vagy más mozgó elemek osztják fel az áramlást mérhető lépésekre. A mérő számolja a befejezett ciklusokat a térfogatáram és a teljes térfogat kiszámításához.

Ez az elv nem követeli meg a mérőtől, hogy az átlagos csősebességből következtessen az áramlásra. Anovális fogaskerék áramlásmérőpéldául közvetlenül számolja a kiszorított folyadék térfogatát.

A legalkalmasabb:viszkózus olajok, üzemanyagok, gyanták, kenőanyagok, alacsony áramlású-folyadék mérése és adagolása.

Kulcs korlát:A belső mozgó alkatrészek nyomásveszteséget okoznak, és megsérülhetnek szilárd anyagok, koptató szennyeződések, gázzsákok vagy nem megfelelő szűrés miatt.

Termikus tömegárammérők

A hőtömeg-mérő egy fűtött érzékelőelemet helyez a gázáramba. Az áramló gáz hőt von el az érzékelőből. A műszer méri a hőveszteséget vagy a meghatározott hőmérséklet-különbség fenntartásához szükséges teljesítményt, és a tömegáramhoz viszonyítja.

Termikus tömegárammérőkszéles körben használják a sűrített levegő, a nitrogén, az égési gázok, a levegőztető rendszerek és az ipari gáz{0}}fogyasztás figyelésére.

A legalkalmasabb:viszonylag tiszta, ismert és viszonylag stabil összetételű gázok.

Kulcs korlát:a gázösszetétel, a nedvesség, a páralecsapódás, a lerakódások és az áramlási profil változásai megváltoztathatják a kalibrálás során megállapított hőátadási viszonyt{0}}.

Változó területű áramlásmérők

A változtatható területmérő, amelyet általában rotaméternek neveznek, egy kúpos csőben lévő úszót használnak. Az áramlás felemeli az úszót, amíg a folyadékerő, a felhajtóerő és a gravitáció el nem éri az egyensúlyt. Az úszó pozíció egy kalibrált áramlási sebességnek felel meg.

A legalkalmasabb:egyszerű helyi jelzés és viszonylag alacsony folyadék- vagy gázáramlás.

Kulcs korlát:A hagyományos rotamétereket a megadott tájolásban kell felszerelni, és a skála függ a folyadék sűrűségétől, viszkozitásától, nyomásától, hőmérsékletétől és a kalibráló közegtől.

Áramlásmérő technológia összehasonlítása

A technológiai-szintű összehasonlítások hasznos kiindulópontot jelentenek, de nem helyettesítik a modell--specifikus ellenőrzést. Az azonos mérési elvet használó két mérőnek eltérő áramlási tartománya, pontossági specifikációi, anyagai, diagnosztikája, tanúsítása és telepítési követelményei lehetnek.

A két gyakran összehasonlított folyadéktechnológiát lásd a részletes útmutatóbanultrahangos versus elektromágneses áramlásmérők.

Pontosság, megismételhetőség, leállítás és bizonytalanság

Ezeket a kifejezéseket gyakran felcserélhetően használják, de a mérési teljesítmény különböző aspektusait írják le.

Pontosság

A pontosság azt írja le, hogy a megadott érték várhatóan milyen közel lesz a referenciaértékhez meghatározott feltételek mellett. Mindig ellenőrizze, hogyan van megírva a specifikáció.

A leolvasás százalékában kifejezett specifikáció eltérően viselkedik, mint a teljes skála százalékában kifejezett. 100 egységnyi teljes skálájú hangszer esetén:

• 10 egységnél a leolvasás ±0,5%-a ±0,05 egységnek felel meg.
• 10 egységnél a teljes skála ±0,5%-a ±0,5 egységnek felel meg.

A különbség a mérési tartomány alsó végén válik jelentőssé.

Ismételhetőség

Az ismételhetőség azt írja le, hogy a mérő mennyire pontosan reprodukálja ugyanazt az eredményt ugyanazon feltételek ismétlődése esetén. A mérő lehet erősen ismételhető, de következetesen torzított. A jó ismételhetőség nem szünteti meg a megfelelő kalibrálás és telepítés szükségességét.

Ágyazási arány

A leállítás a maximális és a minimális felhasználható áramlás aránya. A 10-1000 egység mérésére alkalmas mérőműszer névleges 100:1 fordulatszámú.

Előfordulhat azonban, hogy a megadott mérési tartomány nem minden ponton biztosítja ugyanazt a pontosságot, megismételhetőséget vagy választ. A szükséges minimális, normál és maximális áramlást a gyártó teljesítményspecifikációival kell összehasonlítani, nem pedig egyetlen fő visszakapcsolási értékkel.

Mérési bizonytalanság

A rendszer teljes bizonytalansága többet is tartalmazhat, mint az áramlásmérő publikált pontossága. A következőket is tartalmazhatja:

• Kalibrálási bizonytalanság
• Ismételhetőség
• Nyomás és hőmérséklet mérés
• Sűrűségre vagy összetételre vonatkozó feltételezések
• Csőméretek
• Flow{0}}profil effektusok
• Jelfeldolgozás
• Hosszú távú{0}}sodródás
• Telepítési és konfigurációs hibák

A folyamat indikációjához elegendő lehet egy széles körű bizonytalanságértékelés. A felügyeleti jog átruházása, a laboratóriumi mérés, a szabályozott jelentéstétel vagy a nagy{1}}értékű kötegelés dokumentált bizonytalansági költségvetést igényelhet.

Hogyan kell méretezni az áramlásmérőt?

Az áramlásmérőt nem szabad csak a névleges csőméretből kiválasztani. A mérőnek megfelelő sebességen és mérési tartományon belül kell működnie minimális, normál és maximális folyamatkörülmények között.

1. Állítsa be a valós áramlási tartományt

Rögzítse a minimális, normál, maximális, indítási, tisztítási és fordított{0}}áramlási feltételeket. Ne méretezze meg a műszert pusztán a szivattyú kapacitásával, ha a normál működés sokkal kisebb.

2. Hasonlítsa össze az áramlást a mérő mérési tartományával

Ellenőrizze a modellre vonatkozó -minimális és maximális áramlási határértékeket. Az alacsony áramlás az örvény- vagy turbinamérő használható jeltartománya alá eshet. A túlzott sebesség nyomásveszteséget, vibrációt, kavitációs kockázatot, eróziót vagy hatótávolságon kívüli állapotot-hozhat létre.

3. Értékelje a mérő méretét a csőmérettől külön

Egyes alkalmazásokban a megfelelő mérő kisebb lehet, mint a meglévő cső. A mérő méretének csökkentése növelheti a sebességet és javíthatja az alacsony-áramlási teljesítményt, de növeli a nyomásveszteséget, és szűkítőket és további egyenes csövet igényelhet.

Más technológiák esetében az átmérő változtatása szükségtelen vagy nem kívánatos. A döntést a folyamatáramláson, a megengedett nyomásveszteségen, a technológián és a szerelési utasításokon kell alapulnia.

4. Ellenőrizze a nyomásveszteséget

A nyílásos lemezek, a turbinamérők, a pozitív elmozdulásmérők, az örvényluff testek, a kis Coriolis csövek, a szűrők és az alulméretezett mérőórák növelhetik a nyomásveszteséget. A teljes összeállítást kell mérlegelni, nem pedig egyedül az érzékelőt.

5. Erősítse meg a Teljesítményt normál áramlásnál

A normál működési pontnak a mérő tartományának stabil részén kell lennie. Ha olyan mérőműszert választunk, amely csak a maximális áramlás közelében teljesít jól, akkor a folyamatciklus nagy részében gyenge eredmények születhetnek.

Hogyan válasszuk ki a megfelelő áramlásmérőt?

Egy hasznos kiválasztási folyamat kiküszöböli az inkompatibilis technológiákat, mielőtt összehasonlítaná az árakat vagy a címsorok pontosságát. Az oldal útmutatója behogyan válasszunk megfelelő áramlásmérőttámogathatja a pályázat részletesebb áttekintését.

1. lépés: Határozza meg a folyadékot

• Folyadék, gáz vagy gőz?
• Vezetőképes?
• Változik a sűrűség vagy a viszkozitás?
• Buborékokat, szilárd anyagokat, szálakat vagy cseppeket tartalmaz?
• Maró, koptató, mérgező, egészségügyi vagy veszélyes?
• Képes-e kristályosodni, bevonni, polimerizálni vagy megszilárdulni?

2. lépés: Határozza meg a szükséges mérést

• Térfogatáram
• Közvetlen tömegáramlás
• Szabványos gázmennyiség
• Összesített mennyiség
• Sűrűség
• Hőmérséklet
• Energiaáramlás

A közvetlen tömegmérés előnyös lehet a készítmény vagy a tömegmérleg szempontjából. Egy térfogatmérő elegendő lehet a vízkeringtetéshez vagy az általános folyamatfelügyelethez.

3. lépés: Távolítsa el az inkompatibilis technológiákat

4. lépés: Tekintse át a telepítési korlátozásokat

• Elvágható a cső?
• Megállítható a folyamat?
• Mindig tele van a cső?
• Rendelkezésre áll elegendő egyenes cső?
• Szivattyúk, szelepek, könyökök vagy reduktorok a mérő közelében vannak?
• A cső vízszintes vagy függőleges?
• Van-e vibráció, pulzáció, elektromos interferencia vagy mechanikai igénybevétel?
• Van elegendő hozzáférés az üzembe helyezéshez és karbantartáshoz?

5. lépés: Határozza meg a teljesítménykövetelményeket

• Megkövetelt pontosság és ismételhetőség
• Minimális és maximális áramlás
• Válaszidő
• Kétirányú mérés
• Alacsony-folyamatteljesítmény
• Kalibrálás és nyomon követhetőség
• Számlázási, letéti felügyeleti-átruházási vagy szabályozási követelmények

6. lépés: Erősítse meg az anyagokat és a jóváhagyásokat

Ellenőrizze a folyamatcsatlakozást, a nyomásértéket, a testet, a bélést, az elektródákat, a mérőcsöveket, a tömítéseket, a fogaskerekeket, a rotort és az összes nedvesített anyagot. Erősítse meg a veszélyes-területet, egészségügyi, ivóvíz-víz- és egyéb szükséges engedélyeket is.

7. lépés: Tekintse át a kimeneteket és az életciklus-költséget

A mérőnek kommunikálnia kell a meglévő vezérlőrendszerrel. Tápellátás, kijelző, 4–20 mA, impulzus, riasztás, HART, RS485 Modbus, adatnaplózás és távdiagnosztikai követelmények megerősítése.

Az életciklus költsége magában foglalhatja a telepítést, a leállítást, a nyomással kapcsolatos energiaveszteséget, az ellenőrzést, a kalibrálást, a tisztítást, a pótalkatrészeket, a hibaelhárítást és a várható élettartamot. A legolcsóbb vásárlás nem mindig a legolcsóbb mérés.

Kidolgozott kiválasztási példa: Hűtés{0}}Víz utólagos felszerelése

A következő példa a kiválasztási folyamatot szemlélteti. Nem az ügyfél eseteként jelenik meg, vagy nem helyettesíti a modell--specifikus mérnöki felülvizsgálatot.

• Folyadék:tiszta hűtővíz
• Cső:DN200 szénacél
• Áramlási tartomány:50-450 m³/h
• A mérés célja:energiafelügyelet és működési ellenőrzés
• Folyamat leállítása:nem elérhető
• Csővágás:nem engedélyezett
• Szükséges kimenetek:4–20 mA és RS485
• Elérhető telepítés:hozzáférhető teljes cső használható egyenes résszel

Jelölt technológiák

Egy elektromágneses mérővel alacsony nyomásveszteséggel mérhető a vezetőképes hűtővíz, de egy soros modellhez a cső elvágására és a folyamat leállítására lenne szükség.

A turbinás fogyasztásmérőhöz szintén sorba kell szerelni, és mozgó alkatrészeket kell beépíteni. A Coriolis mérő közvetlen tömegáramot biztosítana, de általában nehéz lenne indokolni a DN200 utólagos felszerelését, amely a közművek ellenőrzésére összpontosít.

A szorítsa{0}}az ultrahangos áramlásmérőtpraktikus kiindulóponttá válik, mivel az érzékelők a meglévő csövön kívül is elhelyezhetők.

Mit kell még ellenőrizni?

• Valós külső átmérő és falvastagság
• Cső anyaga és belső bélés
• Felületi korrózió vagy bevonat állapota
• Folyadék hőmérséklet
• Teljes{0}}csőműködés
• Elérhető felfelé és lefelé irányuló cső
• Érzékelő beépítési helyzete
• Jelerősség és jelminőség a telepítés után
• Megkövetelt pontosság a tényleges áramlási profil alatt

A példa bemutatja, hogy az alkalmazási korlátok miért lehetnek meghatározóbbak, mint az elméleti mérőpontosság. A technológiát azért választották, mert illeszkedik a folyadékhoz és a telepítéshez is, nem pedig azért, mert egyetemesen jobb.

Telepítési feltételek, amelyek felülbírálhatják a mérő pontosságát

A megfelelően kiválasztott mérő továbbra is megbízhatatlan adatokat szolgáltathat, ha a telepítési feltételek eltérnek a kalibráláshoz használt vagy a gyártó által megadottaktól.

Zavart áramlási profil

A könyökök, szivattyúk, vezérlőszelepek, pólók, szűkítők és részben nyitott szelepek örvénylést vagy egyenetlen sebességprofilt hozhatnak létre. A nyomáskülönbség, az örvény, a turbina, az ultrahang és más sebességfüggő technológiák érzékenyek lehetnek ezekre a zavarokra.

Tekintse át a modell{0}}specifikus utasításait és a webhely magyarázatátfelfelé és lefelé irányuló egyenes{0}}cső követelményei. Egy általános egyenes{1}}szabály nem helyettesítheti a gyártó által előírt elrendezést.

Részben feltöltött cső

Sok folyadékmérőhöz teljesen tele mérőcső szükséges. A légzsákok vagy a részben feltöltött cső megváltoztatják az effektív áramlási területet, és megszakíthatják az elektródákat vagy az ultrahangos utakat.

A mélypontra, felfelé irányuló függőleges áramlásra vagy más tele maradó helyre történő telepítés csökkentheti ezt a kockázatot, a mérő gyártójának útmutatásai szerint.

Buborékok, szilárd anyagok és két{0}}fázisú áramlás

A magával ragadó gázok, részecskék, cseppek vagy a változó fáziseloszlás eltérően befolyásolhatja a technológiákat. A buborékok megszakíthatják a tranzit{1}}ultrahangos jelet, növelhetik a Coriolis hajtáserősítését, vagy instabil sűrűséget okozhatnak. A szilárd anyagok bevonhatják az elektródákat és a hőérzékelőket, vagy károsíthatják a turbinát és a kiszorító alkatrészeket.

A koncentráció, a részecskeméret, a buborék mérete, az eloszlás és a változékonyság általában hasznosabb, mint egy egyszerű kijelentés, hogy a folyadék "piszkos".

Hibás konfiguráció

Az ultrahangos műszerek{0}}bilincséhez pontos csőátmérőt, falvastagságot, csőanyagot, bélésadatokat, érzékelőtípust, folyadékinformációkat és rögzítési módot igényelhet. A gázszámítások megfelelő nyomást, hőmérsékletet, összetételt és referenciafeltételeket igényelhetnek.

A helytelen konfigurációból előállított stabil érték továbbra is helytelen érték.

Földelés és elektromos zaj

A mágneses mérőkészülékek tervezésüknek megfelelően megfelelő földelést vagy potenciálkiegyenlítést igényelnek. A jelkábeleket a gyártó utasításai szerint kell elvezetni, és szükség esetén el kell választani az elektromos zavarforrásoktól.

Rezgés és mechanikai stressz

A külső vibráció befolyásolhatja a Coriolis és az örvénymérést, míg a rossz csőtámasz terhelést okozhat a beépített mérőkön. A pulzáló szivattyúk olyan gyorsan változó áramlást is létrehozhatnak, amely meghaladja a kiválasztott műszer válaszképességét.

Gyakori tünetek, lehetséges okok és ellenőrzések

Kalibrálás, ellenőrzés és nullázás

Ezek a tevékenységek összefüggenek, de nem felcserélhetők.

Kalibráció

A kalibrálás összehasonlítja a mérőműszer kijelzését egy referenciastandardtal ellenőrzött körülmények között, és dokumentálja a kijelzett és a referenciaértékek közötti kapcsolatot.

A NIST olyan folyadékáramlás-kalibrációs rendszereket ír le, amelyek dinamikus gravimetriás méréssel határozzák meg a referenciaáramot, ahol a felhalmozott víztömeget mérik az idő függvényében. Lásd a hivatalos leírást aNIST folyadékáramlási szabvány.

A kalibráció nem korrigálja automatikusan a mérőműszert, kivéve, ha a beállítást külön hajtják végre és dokumentálják.

Ellenőrzés

A hitelesítés ellenőrzi, hogy a mérő továbbra is a megállapított elfogadási kritériumon belül teljesít-e. Használhat főmérőt, beépített-diagnosztikát, hordozható referenciát, próbát, folyamatmérleget vagy más jóváhagyott módszert.

A helyszíni összehasonlítás jelentős eltérést tud azonosítani, de a következtetést korlátozza mind a vizsgált, mind a referenciamérő bizonytalansága és beszerelési minősége.

Nulla ellenőrzés

A nulla ellenőrzés kiértékeli a jelzett áramlást, amikor a szükséges áramlási feltétel létrejött. A helyes eljárás technológia- és modell-specifikus.

Sok folyadékmérő esetében a nullázáshoz teljesen tele csőre van szükség, miközben a folyadék áll. Az üres cső nem automatikusan érvényes nulla-áramlási referencia. A szelepek, a termikus konvekció, a szivárgás, a vibráció vagy a beszorult gáz alkalmatlanná teheti a látszólagos áramlásmentességet.

További előkészítési lépésekért tekintse át a webhelyetáramlásmérő kalibrációs információ.

Milyen gyakran kell az áramlásmérőt kalibrálni?

Nincs univerzális intervallum. A menetrendnek figyelembe kell vennie:

• A folyamat kockázata
• Szabályozási vagy vevői követelmények
• Mérési érték
• Történelmi sodródás
• Folyadék állapot
• Méréstechnika
• A működés súlyossága
• Korábbi ellenőrzési eredmények
• Szükséges bizonytalanság

A dokumentált előzményekkel alátámasztott kockázat-alapú intervallum védhetőbb, mint minden mérőóra egy rögzített periódus alkalmazása.

Gyakori tévhitek az áramlásmérőkkel kapcsolatban

"Minden áramlásmérő sebességet mér"

Ők nem. A Coriolis mérők közvetlenül mérik a tömegáramot, a pozitív elmozdulásmérők az ismert térfogatokat, a termikus tömegmérők pedig a hőátadást értékelik.

"Mindig a legnagyobb pontosságú mérő a legjobb"

A magas laboratóriumi specifikáció nem képes kompenzálni az inkompatibilis folyadékot, a rossz méretezést, az elégtelen egyenes csővezetéket, az instabil fázisviszonyokat vagy a helytelen konfigurációt.

"A cső mérete elegendő a mérő kiválasztásához"

A kiválasztáshoz minimális, normál és maximális áramlás, nyomás, hőmérséklet, folyadéktulajdonságok, telepítés, anyagok, szükséges teljesítmény és teljesítménycélok is szükségesek.

"A mérő{0}}bilincsének nincs telepítési követelménye"

A külső érzékelők elkerülik a cső elvágását, de a pontos csőadatok, a felület előkészítése, az akusztikus csatolás, az érzékelő helyzete, a távolság, az áramlási profil és a jeldiagnosztika továbbra is elengedhetetlen.

"A stabil leolvasásnak pontosnak kell lennie"

A konfigurációs hibák, a nulla eltolás, a bevonat, a sűrűségre vonatkozó feltételezések, a helytelen K{0}}tényező, a rossz csőméretek és a kalibrációs torzítás mind stabil, de helytelen értékeket eredményezhetnek.

Gyakran Ismételt Kérdések

Következtetés

Az áramlásmérő a mozgó folyadék által létrehozott fizikai választ használható áramlásméréssé alakítja át. A válasz lehet nyomáskülönbség, indukált feszültség, akusztikus utazási idő, örvényfrekvencia, forgórész sebessége, eltolt térfogat, hőátadás vagy rezgő{1}}csőmozgás.

A működési elv megértése segít megmagyarázni, hogy az egyik technológia miért teljesít jól egy adott alkalmazásban, és miért rosszul a másikban. A végső kiválasztásnál figyelembe kell venni a folyadékot, a mérési célt, az áramlási tartományt, a nyomást, a hőmérsékletet, a telepítést, a nyomásveszteséget, az anyagokat, a pontosságot, a leállítást, a kimeneteket, a kalibrációt és az életciklus költségét is.

A modell kiválasztása előtt készítse elő a teljes alkalmazási adatokat, és hasonlítsa össze az üzemi feltételeket a gyártó által megerősített specifikációkkal. A projekt-specifikus értékeléséhez küldje el a folyamatinformációkat a következőn keresztüláramlásmérő kérdőív.