Flowhastighed er en almindeligt anvendt processtyringsparameter i industrielle produktionsprocesser. I øjeblikket er der cirka mere end 100 forskellige flowmålere på markedet. Hvordan skal brugerne vælge produkter med højere ydeevne og pris? I dag vil vi give alle en forståelse af flowmåleres ydeevneegenskaber.
Sammenligning af forskellige flowmålere
Differenstryktype
Differenstrykmålingsteknologi er i øjeblikket den mest anvendte flowmålingsmetode, der næsten kan måle flowet af enfasede væsker og væsker under høj temperatur og højt tryk under forskellige arbejdsforhold. I 1970'erne tegnede denne teknologi sig engang for 80% af markedsandelen. Differenstrykflowmåleren består generelt af to dele, en drosselanordning og en transmitter. Drosselanordninger, fælles blændeplader, dyser, pitotrør, ensartede hastighedsrør osv. Drosselanordningens funktion er at krympe den strømmende væske og skelne mellem dens opstrøms og nedstrøms. Blandt forskellige drosselanordninger er blændepladen den mest almindeligt anvendte på grund af dens enkle struktur og nemme installation. Den har dog strenge krav til forarbejdningsdimensioner. Så længe den forarbejdes og installeres i overensstemmelse med specifikationerne og kravene, kan flowmålingen udføres inden for usikkerhedsområdet efter inspektionen er kvalificeret, og den faktiske væskeverifikation er ikke påkrævet.
Alle drosselanordninger har et uopretteligt tryktab. Det største tryktab er den skarpkantede dyse, som er 25%-40% af instrumentets maksimale differens. Tryktabet i Pitot-røret er meget lille og kan ignoreres, men det er meget følsomt over for ændringer i væskeprofilen.
Variabel områdetype
En typisk repræsentant for denne type flowmåler er et rotameter. Dets enestående fordel er, at det er direkte og ikke kræver en ekstern strømforsyning ved måling på stedet.
Rotometre er opdelt i glasrotometre og metalrørsrotometre i henhold til deres fremstilling og materialer. Glasrotorflowmåleren har en enkel struktur, rotorens position er tydeligt synlig og let at aflæse. Den bruges mest til medier med normal temperatur, normalt tryk, transparente og korrosive stoffer, såsom luft, gas, argon osv. Metalrørsrotometre er generelt udstyret med magnetiske forbindelsesindikatorer, der bruges i situationer med høj temperatur og højt tryk, og kan transmittere standardsignaler, der skal bruges med optagere osv. til at måle kumulativ flow.
I øjeblikket findes der en vertikal variabel arealflowmåler med et belastet fjederkonisk hoved på markedet. Den har ikke en kondenserende type og et bufferkammer. Den har et måleområde på 100:1 og har en lineær udgang, hvilket er bedst egnet til dampmåling.
Oscillerende
En vortexflowmåler er en typisk repræsentant for oscillerende flowmålere. Den placerer et ikke-strømlinet objekt i væskens fremadgående retning, hvor væsken danner to regelmæssige asymmetriske vortexrækker bag objektet. Frekvensen af vortextoget er proportional med strømningshastigheden.
Denne målemetodes egenskaber er ingen bevægelige dele i rørledningen, gentagelighed af aflæsningerne, god pålidelighed, lang levetid, bredt lineært måleområde, næsten upåvirket af ændringer i temperatur, tryk, densitet, viskositet osv. og lavt tryktab. Høj nøjagtighed (ca. 0,5%-1%). Dens driftstemperatur kan nå over 300℃, og dens arbejdstryk kan nå over 30 MPa. Imidlertid vil væskehastighedsfordelingen og den pulserende strømning påvirke målenøjagtigheden.
Forskellige medier kan bruge forskellige vortex-registreringsteknologier. Til damp kan vibrerende skiver eller piezoelektriske krystaller anvendes. Til luft kan termisk eller ultralyd anvendes. Til vand kan næsten alle registreringsteknologier anvendes. Ligesom blændeplader kan vortex-flowkoefficienten for gadeflowmåleren også bestemmes af et sæt dimensioner.
Elektromagnetisk
Denne type flowmåler bruger størrelsen af den inducerede spænding, der genereres, når den ledende strømning strømmer gennem magnetfeltet, til at detektere strømmen. Derfor er den kun egnet til ledende medier. Teoretisk set påvirkes denne metode ikke af væskens temperatur, tryk, densitet og viskositet, områdeforholdet kan nå 100:1, nøjagtigheden er omkring 0,5%, den anvendelige rørdiameter er fra 2 mm til 3 m, og den anvendes i vid udstrækning til måling af vand og mudder, papirmasse eller korrosivt medium.
På grund af det svage signal,elektromagnetisk flowmålerer normalt kun 2,5-8 mV ved fuld skala, og flowhastigheden er meget lille, kun få millivolt, hvilket er modtageligt for ekstern interferens. Derfor er det påkrævet, at transmitterhuset, den afskærmede ledning, måleledningen og rørene i begge ender af transmitteren er jordforbundet, og at der er et separat jordpunkt. Tilslut aldrig motorer, elektriske apparater osv. til offentlig jord.
Ultralydstype
De mest almindelige typer flowmålere er Doppler-flowmålere og tidsforskelsmålere. Doppler-flowmåleren registrerer flowhastigheden baseret på ændringen i frekvensen af lydbølgerne, der reflekteres af det bevægelige objekt i den målte væske. Denne metode er egnet til måling af højhastighedsvæsker. Den er ikke egnet til måling af lavhastighedsvæsker, og nøjagtigheden er lav, og glatheden af rørets indvendige væg skal være høj, men dens kredsløb er simpelt.
Tidsforskelsmåleren måler flowhastigheden i henhold til tidsforskellen mellem ultralydbølgernes fremad- og bagudgående udbredelse i injektionsvæsken. Da tidsforskellens størrelse er lille, er kravene til det elektroniske kredsløb høje for at sikre målenøjagtigheden, og målerens pris stiger tilsvarende. Tidsforskelsmåleren er generelt egnet til ren laminar strømningsvæske med et ensartet strømningshastighedsfelt. Til turbulente væsker kan multistråle-tidsforskelsmålere anvendes.
Momentumrektangel
Denne type flowmåler er baseret på princippet om bevarelse af momentum. Væsken påvirker den roterende del for at få den til at rotere, og den roterende dels hastighed er proportional med strømningshastigheden. Brug derefter metoder som magnetisme, optik og mekanisk tælling til at omdanne hastigheden til et elektrisk signal for at beregne strømningshastigheden.
Turbineflowmåleren er den mest anvendte og højpræcisionstype af denne type instrument. Den er egnet til gas- og flydende medier, men dens struktur er lidt anderledes. For gas er dens impellervinkel lille, og antallet af blade er stort. , Turbineflowmålerens nøjagtighed kan nå 0,2%-0,5%, og den kan nå 0,1% i et snævert område, og turndown-forholdet er 10:1. Tryktabet er lille, og trykmodstanden er høj, men den har visse krav til væskens renhed og påvirkes let af væskens densitet og viskositet. Jo mindre huldiameteren er, desto større er stødet. Ligesom blændepladen skal det sikres, at der er tilstrækkeligt før og efter installationspunktet. Lige rørsektion for at undgå væskens rotation og ændring af bladets virkningsvinkel.
Positiv forskydning
Funktionsprincippet for denne type instrument måles i henhold til den præcise bevægelse af en fast mængde væske for hver omdrejning af det roterende legeme. Instrumentets design er forskelligt, såsom ovale gearflowmålere, rotationsstempelflowmålere, skraberflowmålere og så videre. Det ovale gearflowmålers område er relativt stort og kan nå 20:1, og nøjagtigheden er høj, men det bevægelige gear kan let blive fastklemt af urenheder i væsken. Enhedsflowhastigheden for rotationsstempelflowmåleren er stor, men på grund af strukturelle årsager er lækagevolumenet relativt højt. Stor, dårlig nøjagtighed. Det positive forskydningsflowmåler er grundlæggende uafhængigt af væskens viskositet og er egnet til medier som fedt og vand, men ikke egnet til medier som damp og luft.
Hver af de ovennævnte flowmålere har sine egne fordele og ulemper, men selvom det er den samme type måler, har produkter fra forskellige producenter forskellige strukturelle ydeevner.
Opslagstidspunkt: 15. dec. 2021