Plūsmas ātrums ir bieži izmantots procesa kontroles parametrs rūpnieciskās ražošanas procesos. Pašlaik tirgū ir aptuveni vairāk nekā 100 dažādu plūsmas mērītāju. Kā lietotājiem vajadzētu izvēlēties produktus ar augstāku veiktspēju un cenu? Šodien mēs iepazīstināsim ikvienu ar plūsmas mērītāju veiktspējas raksturlielumiem.
Dažādu plūsmas mērītāju salīdzinājums
Diferenciālā spiediena tips
Diferenciālā spiediena mērīšanas tehnoloģija pašlaik ir visplašāk izmantotā plūsmas mērīšanas metode, kas var gandrīz izmērīt vienfāzes šķidrumu un šķidrumu plūsmu augstā temperatūrā un augstā spiedienā dažādos darba apstākļos. 20. gs. 70. gados šī tehnoloģija savulaik veidoja 80 % no tirgus daļas. Diferenciālā spiediena plūsmas mērītājs parasti sastāv no divām daļām: droseļvārsta ierīces un raidītāja. Droseļvārsta ierīces, parastās atveres, sprauslas, Pito caurules, vienmērīgā ātruma caurules utt. Droseļvārsta ierīces funkcija ir sarauties plūstošajā šķidrumā un radīt atšķirību starp tā augšupējo un lejupējo plūsmu. Starp dažādām droseļvārsta ierīcēm atvere ir visbiežāk izmantota tās vienkāršās konstrukcijas un vieglās uzstādīšanas dēļ. Tomēr tai ir stingras prasības attiecībā uz apstrādes izmēriem. Ja tā tiek apstrādāta un uzstādīta saskaņā ar specifikācijām un prasībām, plūsmas mērījumus var veikt nenoteiktības diapazonā pēc pārbaudes kvalifikācijas, un faktiskā šķidruma verifikācija nav nepieciešama.
Visām droseļvārsta ierīcēm ir neatgūstams spiediena zudums. Lielākais spiediena zudums ir asās malas atverē, kas ir 25–40% no instrumenta maksimālās starpības. Pito caurules spiediena zudums ir ļoti mazs un to var ignorēt, taču tas ir ļoti jutīgs pret šķidruma profila izmaiņām.
Mainīga apgabala tips
Tipisks šāda veida plūsmas mērītāja pārstāvis ir rotametrs. Tā izcilā priekšrocība ir tā, ka tas ir tiešs un neprasa ārēju barošanas avotu, veicot mērījumus uz vietas.
Rotametri tiek iedalīti stikla rotametros un metāla caurules rotametros pēc to izgatavošanas un materiāliem. Stikla rotora plūsmas mērītājam ir vienkārša konstrukcija, rotora pozīcija ir skaidri redzama, un to ir viegli nolasīt. To galvenokārt izmanto normālai temperatūrai, normālam spiedienam, caurspīdīgām un kodīgām vidēm, piemēram, gaisam, gāzei, argonam utt. Metāla caurules rotametri parasti ir aprīkoti ar magnētiskiem savienojuma indikatoriem, tos izmanto augstas temperatūras un augsta spiediena situācijās, un tie var pārraidīt standarta signālus, ko izmanto kopā ar ierakstītājiem utt., lai mērītu kumulatīvo plūsmu.
Pašlaik tirgū ir pieejams vertikāls mainīga laukuma plūsmas mērītājs ar noslogotu atsperes konisku galvu. Tam nav kondensācijas tipa un buferkameras. Tā mērījumu diapazons ir 100:1 un lineāra izeja, kas ir vispiemērotākā tvaika mērīšanai.
Svārstīgs
Vorteksa plūsmas mērītājs ir tipisks svārstīgo plūsmas mērītāju piemērs. Tas paredzēts, lai šķidruma virzienā novietotu neplūstošu objektu, un šķidrums aiz objekta veido divas regulāras asimetriskas virpuļrindas. Virpuļrindas frekvence ir proporcionāla plūsmas ātrumam.
Šīs mērīšanas metodes raksturlielumi ir kustīgu daļu neesamība cauruļvadā, nolasījumu atkārtojamība, laba uzticamība, ilgs kalpošanas laiks, plašs lineārais mērījumu diapazons, gandrīz neietekmē temperatūras, spiediena, blīvuma, viskozitātes u. c. izmaiņas, un zems spiediena zudums. Augsta precizitāte (apmēram 0,5–1 %). Darba temperatūra var sasniegt vairāk nekā 300 ℃, un darba spiediens var sasniegt vairāk nekā 30 MPa. Tomēr šķidruma ātruma sadalījums un pulsējošā plūsma ietekmēs mērījumu precizitāti.
Dažādiem materiāliem var izmantot dažādas virpuļmērīšanas tehnoloģijas. Tvaikam var izmantot vibrējošu disku vai pjezoelektrisko kristālu. Gaisam var izmantot termisko vai ultraskaņas uztveršanu. Ūdenim ir piemērojamas gandrīz visas uztveršanas tehnoloģijas. Tāpat kā atveres, arī virpuļmērītāja plūsmas koeficientu nosaka izmēru kopums.
Elektromagnētiskais
Šāda veida plūsmas mērītājs plūsmas noteikšanai izmanto inducētā sprieguma lielumu, kas rodas, vadošai plūsmai plūstot caur magnētisko lauku. Tāpēc tas ir piemērots tikai vadošām vidēm. Teorētiski šo metodi neietekmē šķidruma temperatūra, spiediens, blīvums un viskozitāte, diapazona attiecība var sasniegt 100:1, precizitāte ir aptuveni 0,5%, piemērojamais caurules diametrs ir no 2 mm līdz 3 m, un to plaši izmanto ūdens un dubļu, celulozes vai kodīgu vielu plūsmas mērīšanai.
Vāja signāla dēļ,elektromagnētiskais plūsmas mērītājsparasti ir tikai 2,5–8 mV pilnā skalā, un plūsmas ātrums ir ļoti mazs, tikai daži milivolti, kas ir uzņēmīgs pret ārējiem traucējumiem. Tāpēc ir nepieciešams, lai raidītāja korpuss, ekranētais vads, mērīšanas vads un caurules abos raidītāja galos būtu iezemētas un tām būtu jāizveido atsevišķs zemējuma punkts. Nekad nepievienojiet motoru, elektrisko ierīču u. c. publiskajam zemējumam.
Ultraskaņas tips
Visizplatītākie plūsmas mērītāju veidi ir Doplera plūsmas mērītāji un laika starpības plūsmas mērītāji. Doplera plūsmas mērītājs nosaka plūsmas ātrumu, pamatojoties uz skaņas viļņu frekvences izmaiņām, ko atstaro kustīgais mērķis mērītajā šķidrumā. Šī metode ir piemērota ātrgaitas šķidrumu mērīšanai. Tā nav piemērota lēna ātruma šķidrumu mērīšanai, un precizitāte ir zema, un caurules iekšējās sienas gludumam jābūt augstam, bet tā shēma ir vienkārša.
Laika starpības plūsmas mērītājs mēra plūsmas ātrumu atbilstoši laika starpībai starp ultraskaņas viļņu izplatīšanos uz priekšu un atpakaļ iesmidzināšanas šķidrumā. Tā kā laika starpības lielums ir mazs, lai nodrošinātu mērījumu precizitāti, elektroniskajai shēmai ir augstas prasības, un attiecīgi palielinās arī skaitītāja izmaksas. Laika starpības plūsmas mērītājs parasti ir piemērots tīram lamināras plūsmas šķidrumam ar vienmērīgu plūsmas ātruma lauku. Turbulentiem šķidrumiem var izmantot daudzstaru laika starpības plūsmas mērītājus.
Impulsa taisnstūris
Šāda veida plūsmas mērītājs ir balstīts uz impulsa momenta nezūdamības principu. Šķidrums iedarbojas uz rotējošo daļu, liekot tai griezties, un rotējošās daļas ātrums ir proporcionāls plūsmas ātrumam. Pēc tam izmantojiet tādas metodes kā magnētisms, optika un mehāniskā skaitīšana, lai pārvērstu ātrumu elektriskā signālā un aprēķinātu plūsmas ātrumu.
Turbīnas plūsmas mērītājs ir visplašāk izmantotais un augstas precizitātes šāda veida instruments. Tas ir piemērots gāzei un šķidrumiem, taču tam ir nedaudz atšķirīga struktūra. Gāzei tā lāpstiņriteņa leņķis ir mazs un lāpstiņu skaits ir liels. Turbīnas plūsmas mērītāja precizitāte var sasniegt 0,2–0,5%, un šaurā diapazonā tas var sasniegt 0,1%, un pagrieziena koeficients ir 10:1. Spiediena zudums ir mazs un spiediena pretestība ir augsta, taču tam ir noteiktas prasības attiecībā uz šķidruma tīrību, un to viegli ietekmē šķidruma blīvums un viskozitāte. Jo mazāks ir cauruma diametrs, jo lielāka ir trieciena ietekme. Tāpat kā ar atveres plāksni, pārliecinieties, ka pirms un pēc uzstādīšanas punkta ir pietiekami daudz vietas. Taisns caurules šķērsgriezums, lai izvairītos no šķidruma rotācijas un mainītu darbības leņķi uz lāpstiņas.
Pozitīva pārvietošana
Šāda veida instrumenta darbības princips ir balstīts uz precīzu fiksēta šķidruma daudzuma kustību katrā rotējošā korpusa apgriezienā. Instrumenta konstrukcija ir atšķirīga, piemēram, ovāla zobrata plūsmas mērītājs, rotācijas virzuļa plūsmas mērītājs, skrāpja plūsmas mērītājs utt. Ovāla zobrata plūsmas mērītāja diapazons ir relatīvi liels, var sasniegt 20:1, un precizitāte ir augsta, taču kustīgos zobratus viegli iesprūst šķidruma piemaisījumi. Rotācijas virzuļa plūsmas mērītāja vienības plūsmas ātrums ir liels, taču strukturālu iemeslu dēļ noplūdes apjoms ir relatīvi liels. Liels, slikta precizitāte. Pozitīvās pārvietošanas plūsmas mērītājs principā nav atkarīgs no šķidruma viskozitātes un ir piemērots tādiem materiāliem kā tauki un ūdens, bet nav piemērots tādiem materiāliem kā tvaiks un gaiss.
Katram no iepriekšminētajiem plūsmas mērītājiem ir savas priekšrocības un trūkumi, taču pat ja tas ir viena veida skaitītājs, dažādu ražotāju piedāvātajiem produktiem ir atšķirīgas strukturālās īpašības.
Publicēšanas laiks: 2021. gada 15. decembris