Ultrahangos áramlásmérő vs elektromágneses áramlásmérő

Miért téved a legtöbb mérnök az első naptól kezdve?

Mielőtt belevágnánk, hadd osszam meg az ügyfelek történetét: Egy vegyi üzem beszerzési menedzsere megkeresett minket, mert az újonnan telepítettelektromágneses áramlásmérőfolyamatosan "ugrált mindenfelé". Amikor megjelentünk a webhelyen-, azt találtuk, hogy ionmentesített vizet próbálnak mérni. A vezetőképesség közel sem volt elegendő-elektromágneses áramlásmérőegyszerűen nem tudott működni. Ez a hiba 80 000 dollárba és két nap állásidőbe került.

Sok vásárló még mindig hiányos információk alapján választja ki az áramlásmérőt, és ez végül eléri a lényeget.Ultrahangos áramlásmérőkéselektromágneses áramlásmérőkúgy tűnik, hogy mindkettő "méri az áramlást", de teljesen más elvek alapján működnek, és nagyon különböző forgatókönyveknek felelnek meg. A kérdés nem az, hogy melyik a jobb,-hanem az, hogy melyik felel meg valójában a folyamat feltételeinek.

Hogyan működnek valójában ezek a technológiák?

Elektromágneses áramlásmérőkFaraday elektromágneses indukció törvénye alapján működnek. Amikor vezető folyadék áramlik át a mágneses mezőn, az áramlási sebességgel arányos feszültséget generál. A mérőtestre szerelt elektródák rögzítik ezt a feszültségjelet, és kiszámítják az áramlási sebességet.

Itt van a szigorú követelmény: a folyadék vezetőképességének meg kell haladnia az 5 mikrosiemen centimétert. Tiszta víz, szénhidrogének, alkoholok, minden gáz-egyik sem működik.

Ultrahangos áramlásmérőkkét fajta van.Tranzit{0}}időmérőkhanghullámokat küldeni átlósan a csövön keresztül{0}}felfelé és lefelé a haladási idők különböznek, és az időkülönbség számítja ki a sebességet. A Doppler-mérők visszaverik a hangot a folyadék részecskéiről vagy buborékairól, és frekvenciaeltolódásokat mérnek a sebesség meghatározásához.

Mindkét ultrahangos technológia képes mérni a nem{0}}vezető folyadékokatelektromágneses áramlásmérőknem tudja kezelni. De válogatósak a telepítés körülményei között.

Egyenes csőkövetelmények összehasonlítása

(D=csőátmérő)

Észreveheti, hogy az ultrahangok rögzítéséhez kétszer annyit kell tenni, mint az elektromágneses vezérléshez. Ez nem nehéz a gyártóknak,-bármilyen áramlási zavar megbízhatatlanná teszi az akusztikus jelet. Láttam, hogy az ügyfelek ultrahangos mérőket szereltek fel 3 átmérővel a szelep után, és az olvasási hiba elérte a 15%-ot.

A folyadék tulajdonságai a döntő tényező

A vezetőképesség az első kapu. 5 µS/cm alatt,elektromágneses áramlásmérőkhalottak a vízben. 5-20 µS/cm között alig működnek – a jel gyenge és interferenciára hajlamos. 20 µS/cm felett a komfortzónában vagyelektromágneses áramlásmérők.

A szilárd tartalom átfordítja a szkriptet. A szennyvíztelep befolyása 8% lebegőanyagot tartalmazhat-elektromágneses áramlásmérőkne törődjön vele, akár 15 térfogatszázalék szilárdanyagot is kezel. A tranzit-idő ultrahangjai 1% felett kezdenek küzdeni a részecskék arányával, mert a hanghullámok szétszóródnak és elnyelődnek, ami drasztikusan csökkenti a jelerősséget.

A Doppler-ultrahangokhoz valójában legalább 25 ppm lebegőanyag-részecskékre van szükségük, hogy visszaverjék a hanghullámot. Ez a technológia időnként működik hígtrágya szállításánál, de a pontosság nem egyezik megelektromágneses áramlásmérők.

Hőmérséklet és nyomás tartomány

Elektromágneses áramlásmérők:

Normál Legfeljebb 180 fok (356 F)

Magas{0}}hőmérséklet: 200 fok (390 F) vagy annál kisebb

Nyomás kisebb vagy egyenlő, mint 10,2 MPa (1480 psi)

Ultrahangos áramlásmérők:

Rögzítés-200 foknál kisebb vagy azzal egyenlő (a cső külső falának hőmérséklete)

Inline150 fok vagy annál kisebb (átalakító korlátozás)

Nyomás kisebb vagy egyenlő, mint 16 MPa (2320 psi)

(Az adatok az Endress+Hauser, Krohne, Emerson termékleírásaiból származnak)

A hőmérsékleti határértékek hasonlónak tűnnek, de az elektromágnesesség 180 foka a folyamat hőmérsékletére vonatkozik, míg az ultrahang esetében a 200 fok a cső külső felülete. Ha 180 fokos forró vizet mér, előfordulhat, hogy az ultrahangos jelátalakítók rögzítése-nem éli túl-a cső külső falának hőmérséklete meghaladhatja a tűréshatárukat.

A viszkozitás alig befolyásoljaelektromágneses áramlásmérőkA . 10 000 centipoise kőolajat olyan pontosan mérik, mint a vizet. Az ultrahangok egészen 2000 centipoise-ig jól teljesítenek, de ezen túl a hanghullámok erősen gyengülnek, és a sugár útja elhajlik.

Mi történik valójában a telepítés során

Elektromágneses áramlásmérőkcsővágást és hegesztést igényel. Egy 4-hüvelykes szerelés-beleértve a leállítást, a vágást, a karimás hegesztést, a nyomáspróbát és az indítást - legalább 6-8 órát vesz igénybe. Finomítókban vagy vegyi üzemekben egy óra állásidő 50 000 dollárba kerülhet.

Néha a megfelelő választás elkerüli a hatalmas veszteségeket. Amikor utólagos felújítást végeztünk egy gyógyszergyárban, volt egy tisztított vízvezetékük, amihez áramlásmérő kellett, de a termelés nem állt le. Clamp-ultrahangos-2 órás telepítést végeztünk. Tisztítsa meg a cső külső részét, helyezzen fel csatolót, rögzítse a jelátalakítókat, huzalozza be, konfigurálja - soha nem érintette a csöveket, nulla termelési hatás.

Folyamatos nyomáscsökkenési költségek

Elektromágneses áramlásmérőkteljes -furatú kialakítást használjon, jellemzően 0,5–1,5 psi (0,03–0,1 bar) nyomáseséssel. Minimálisnak hangzik, de futtassuk ki a számokat egy 4 hüvelykes vonalra 300 GPM (68 m³/h) sebességgel, 1 psi eséssel:

A szivattyú teljesítményvesztesége ≈ 0,4 kW

0,10 USD/kWh, 8000 óra/év

Éves energiaköltség=320 USD

Tíz év alatt ez 3200 dollár. Nem éppen zsebcsere.

Az ultrahangos{0}}rögzítés nulla nyomásesést eredményez.Beépített ultrahangos áramlásmérőkenyhe elzáródása van, körülbelül 0,1-0,5 psi-energiaköltség azelektromágneses áramlásmérők.

Ha mindkét technológiát megvizsgálta, azt találja, hogy az ultrahangos karbantartás sokkal egyszerűbb, és a teljes karbantartási költség 40%-kal alacsonyabb, mint az elektromágnesesé. De a hígtrágya és a szennyvíz esetébenelektromágneses áramlásmérőkvalójában 25%-kal olcsóbb, mert az ultrahang jel minősége túl gyorsan romlik, és gyakori karbantartást vagy cserét igényel.

Ahol minden technológia dominál

Elektromágneses áramlásmérőTerület

A szennyvíztelepbe befolyó szilárdanyag-tartalom 0,1% és 8% között mozog-elektromágneses áramlásmérőkne pislogj. Egy közepes méretű -szennyvízelvezető létesítmény általában 40-60elektromágneses áramlásmérők15 évig gond nélkül. Az ultrahangok 2% szilárdanyag-tartalom felett kezdik elveszteni a jelet.

A bányászati ​​iszapok-vasérc, réz, arany-30 térfogatszázalék szilárdanyag-tartalommal rendelkeznek. Poliuretán-bélésselelektromágneses áramlásmérőkkezelni; a kerámiával{0}}bélelt változatok 50%-át is felvehetik. Az ultrahang ilyen körülmények között teljesen kivitelezhetetlen.

Élelmiszer- és italüzletágazati értékű egészségügyi tervezés. 3A-tanúsítvánnyal rendelkezikelektromágneses áramlásmérőka 150{2}}szemcsés elektropolírozott rozsdamentes bélésekkel közvetlenül a CIP áramkörökbe integrálható. A tej, gyümölcslé, sör, bor mérése megfelelő pontossággal teljesíti az FDA előírásait.

Ultrahangos áramlásmérőTerület

A földgáz letéti átruházása több{0}}útvonalon történikultrahangos áramlásmérők gázhoz-4-8 akusztikus út keresztezi-mérését a ±0,15%-os pontosság elérése érdekében. Egy több tíz- vagy százmilliós éves gázértéket mozgató vezeték megéri ezt a beruházást. Plusz nulla nyomásesés és nincs szivárgási pont. Az OIML és AGA-9 tanúsítvánnyal rendelkező mérők erre a célra készültek.

A nagy hűtőtornyos rendszereknek tucatnyi mérési pontra van szükségük. Telepítés 30elektromágneses áramlásmérőkszázezreket jelent csak a beszerzésben, plusz a csővezetékek hatalmas módosításait. Váltson az ultrahangos készülékre, és a költségek egy-harmadára csökkennek. Nincs szükség leállításra-az erőművek vagy vegyi létesítmények működéséhez, egyszerűen nem léteznek leállítási ablakok.

A korrozív közegekhez vagy az ultra{0}}tiszta folyadékokhoz Hastelloy, platina vagy titán elektródák szükségesekelektromágneses áramlásmérők-egy 4 hüvelykes mérő 8000-15000 dollárt tud futtatni.Ultrahangos áramlásmérőkPTFE vagy PFA nedvesített részekkel azonos pontosság mellett 40-60%-kal olcsóbb.

Integráció vezérlőrendszerekkel

Mindkétáramlásmérőtípusok 4-20mA kimenetet kínálnak HART protokollal, kompatibilis a legtöbb PLC-vel és DCS rendszerrel. Összesítésre van szükség? Használjon impulzuskimenetet. A Modbus RTU és a Profibus ma már szabványos integrációs akadályok.

A válaszsebesség eltérő.Elektromágneses áramlásmérőkfrissítés 10-50-szer másodpercenként; az ultrahangok 1-5 frissítést kezelnek. Ha az áramlásmérőt zárt hurkú szabályozáshoz használja, amely gyors reagálást igényel, az elektromágnesesség jobban megfelel. A letéti átviteli értékek stabilitása – a lassabb ultrahangos frissítések valójában segítenek az ingadozás csökkentésében.

Elektromágneses áramlásmérőkfigyeli az elektróda impedanciáját, riasztást az üres cső állapota esetén, és egyes modellek nyomon követik a bélés leromlását. Az ultrahangos készülékek a hanghullám erősségét és az erősítési értékeket jelenítik meg,{1}}a hirtelen növekedés azt jelenti, hogy ideje megtisztítani a jelátalakítókat. A hangsebesség-leolvasások vissza-ki tudják számítani a folyadék típusát, igazolva, hogy valóban azt méri, amit Ön szerint mér.

Áramlásmérő kiválasztása: Gyakorlati megközelítés

Kezdje a vezetőképességgel. 5 µS/cm alatt felejtse elelektromágneses áramlásmérők. 5-20 között az elektromágnesesség működik, de megbízhatatlanul – az ultrahanggal biztonságosan. 20 µS/cm felett,elektromágneses áramlásmérőkjó menni.

A szilárdanyag-tartalom a második kapu. 1% lebegőanyag felett az elektromágnesesség győz. 0,1% alatt bármelyik működik. E számok között tesztelje mindkét technológiát a tényleges folyadékon, mielőtt elkötelezi magát a flottatelepítés mellett. És vegye figyelembe a leállási költségeket a választás során.

Új építés, ahol olcsó a csővezeték-módosítás? Tisztán műszaki követelmények alapján válasszon. Üzemeltető létesítmények, ahol a leállás óránként 10 USD,{2}} dollárba kerül? Ne vágja el a csövet, hacsak nem feltétlenül szükséges.

Végül számítsa ki a teljes tulajdonlási költséget. Használja a tényleges munkadíjakat, az energiaköltségeket és a várható élettartamot. Keressen esettanulmányokat, amelyek megfelelnek az alkalmazásának-több mint öt-éves valós működési adatoknak.

Elektromágneses áramlásmérőkteljes -furatmérés, alacsony nyomásesés és kiváló teljesítmény a kihívást jelentő folyadékoknál. Az ultrahangok elkerülik a csövek behatolását, nulla nyomásesést hoznak létre, és szélesebb folyadéktartományt mérnek. Egyik sem általánosan jobb,-a kulcs az, hogy a mérési elv megfeleljen a tényleges követelményeknek.

Merre tart a technológia

Az elmúlt évek fő technológiai trendjei egyértelműek: gyártási konzisztencia + digitális modellezés + párhuzamosan fejlődő diagnosztikai képességek.Elektromágneses áramlásmérőkegyre gyakrabban alkalmazzák a „száraz kalibrálási/modellezési kompenzációs” megközelítéseket,{0}}a szigorúbb geometriai tűrések és a mágneses/áramlási mező modellezése javítja a gyári konzisztenciát, csökkentve az egyéni nedvességtől való függéstkalibrációmiközben a pontosság a mérnöki -standard ±0,5%-os szinten marad, és csökkenti az általános költségeket. Az Ultrasonics folyamatosan fejlődik a több útvonal felé-4-útvonal a 8/12-ig-. Az útvonal-frissítések nemcsak a pontosságban, hanem a nem{12}}ideális áramlási profilokkal és a redundáns útvonaldiagnosztikával szembeni robusztusságban is értékesek, az útvonal-anomáliák azonosítása, a szennyeződés vagy a buborékok interferenciája drámai módon javítja a terepi interferenciát. A legjobb-modellek megközelítik a laboratóriumi kalibrálási körülmények között mért értékek ±0,1%-át. Mindeközben az ultra-alacsony fogyasztású architektúra és az akkumulátortechnológia kifejlődése lehetővé teszi, hogy az akkumulátorral működő ultrahangos eszközök megközelíthessék a 10 éves élettartamot, így az ideiglenes áramlási felmérések, a távoli csővezeték-felügyelet és a vezeték nélküli telepítés valóban praktikussá válik.