Algaja juhend 7 tavalise voolumõõturi ja valiku näpunäidete kohta

Voolu mõõtmine ei ole lihtsalt tehniline detail; see on tööstusprotsesside pulss, mis tagab ohutuse, täpsuse ja kulude kokkuhoiu. Rohkem kui 100 tüüpi...voolumõõturidTänapäeva turgu üle ujutades võib parima hinna ja jõudluse suhtega seadme valimine tunduda üle jõu käiv. See juhend uurib voolumõõturite põhiteadmisi, aidates teil valikuid enesekindlalt teha. Olenemata sellest, kas olete torustikku optimeeriv insener või uuendusi eelarvestav juht, süveneme voolumõõturite tüüpide põhitõdedesse, nende tugevustesse ja praktilistesse valiku näpunäidetesse.

Voolumõõturite mõistmine: miks need on tööstusautomaatikas olulised

Voolumääristööstusliku tootmise nurgakiviparameeter, mis kontrollib kõike alates keemilistest reaktsioonidest kuni energiajaotuseni. 1970. aastatel oli diferentsiaalrõhu tehnoloogial 80% turuosa, kuid innovatsioon on sellest ajast alates toonud kaasa nutikamaid ja mitmekülgsemaid valikuid. Tänapäevalvoo valiminemeeterhõlmabtasakaalustavad tegurid nagu vedeliku tüüp, töötingimused, täpsusnõuded ja eelarve. Alates kasutuselevõtusüsteemidest karmides keskkondades, nagu näiteks avamere naftapuurplatvormid või farmaatsiatoodete puhasruumid, on võtmetähtsusega arvesti omaduste sobitamine teie konkreetse rakendusega, et vältida seisakuid ja ebatäpseid näite.

See postitus uurib seitset peamist tööstuses tavaliselt kasutatavate voolumõõturite kategooriat, tuues esile nende omadused, plussid, miinused ja rakendused erinevates valdkondades. Jälgige lihtsalt, et omandada voolumõõturi valimiseks välja töötatud tehnikad!

1. Diferentsiaalrõhu voolumõõturid: usaldusväärne tööhobune

Diferentsiaalrõhkmõõtminejäänusedkõige laialdasemalt kasutatav voolutehnoloogia, mis on võimeline käsitlema ühefaasilisi vedelikke erinevates tingimustes, sealhulgas kõrgetel temperatuuridel ja rõhkudel. Oma hiilgeajal 1970. aastatel vallutas see 80% turust ja seda põhjusega. Need arvestid koosnevad tavaliselt drosselseadmest (nagu avaga plaat, otsik, Pitot' toru või keskmistav Pitot' toru), mis on ühendatud saatjaga.

Drosselseade ahendab vedeliku voolu, tekitades üles- ja allavoolu rõhuerinevuse, mis on proportsionaalne voolukiirusega. Düüsplaadid on parim valik oma lihtsuse ja paigaldamise tõttu. Kui need on toodetud ja paigaldatud vastavalt standarditele (näiteks ISO 5167), pakuvad need usaldusväärseid mõõtmisi ilma tegeliku voolu kalibreerimiseta, vaid piisab kiirest kontrollist.

Siiski põhjustavad kõik drosselseadmed püsivat rõhukadu. Terava servaga avaga plaat võib kaotada 25–40% maksimaalsest rõhuerinevusest, mis suurendab suuremahuliste toimingute energiakulusid. Pitot' torudel seevastu on kadu tühine, kuid nad on tundlikud vooluprofiili muutuste suhtes, kuna turbulents võib nende näitu häirida.

Naftakeemiatehases vahetasid operaatorid vananenud avaga plaadid Venturi torude vastu, et minimeerida rõhulangust, mille tulemuseks oli pumba energiatarbimise vähenemine 15%. Seetõttu on viskoossete vedelike või suspensioonidega töötamisel ebaühtlaste voolude korral parema täpsuse saavutamiseks mõistlik kaaluda Pitot' torude keskmistamist. Tasub mainida, et vooluprofiili stabiliseerimiseks tuleb alati tagada vähemalt 10–20 toru läbimõõdu pikkune sirge ülesvoolu lõik, vastasel juhul võivad operaatorid sattuda kalibreerimisprobleemidesse.

2. Muutuva pindalaga voolumõõturid: lihtsus kohtub mitmekülgsusega

Seeikooniline rotameeter tähistabMuutuva pindalaga voolumõõturid, kus ujuk tõuseb koonilises torus proportsionaalselt voolukiirusega. Nende silmapaistev eelis? Otsesed kohapealsed näidud ilma välise toiteta, mis sobib ideaalselt kiireteks kontrollideks välitingimustes.

Neid on kahte peamist tüüpi: klaastoruga rotameetrid ümbritseva keskkonna mittekorrodeerivate keskkondade, näiteks õhu, gaaside või argooni jaoks, mis pakuvad selget nähtavust ja hõlpsat loetavust;jametalltorurotameeterversioonidmagnetiliste indikaatoritega kõrge temperatuuri või kõrgsurve stsenaariumide jaoks. Viimane suudab integreerimiseks väljastada standardsignaalekoosdiktofoniortotalisaatorid.

Kaasaegsete variantide hulka kuuluvad vedruga koonilised konstruktsioonid ilma kondensaadikambriteta, millel on 100:1 pöördesuhe ja lineaarne väljund, mis sobib ideaalselt auru mõõtmiseks.

Laialdaste rakenduste puhul valitakse laboritingimustes gaaside segamiseks arvukalt rotameetreid, mis säästab juhtmestikukulusid tänu toite puudumisele. Kuid vibratsiooni jälgides võivad rotameetrid põhjustada ujuki värinat ja valenäiteid. Näiteks õlletehase uuendamisel käsitlevad metalltorudest mudelid kuuma virde voogusid, pikendades kasutusiga kolm korda, samas kui PTFE-voodriga soomustatud klaasist versioonid on eelarvesõbralik valik, kuid operaatorid peavad neid igal aastal kalibreerima, et säilitada 1-2% täpsus.

3. Vortex-voolumõõturid: täpsuse saavutamiseks võnkumine

Vortex-meetrid, mis on võnkuva tüübi peamine näide, asetab vooluteele järsu keha, tekitades vahelduvaid keeriseid, mille sagedus on korrelatsioonis kiirusega. Liikuvate osade puudumine tähendab suurepärast korduvust, pikaealisust ja minimaalset hooldust.

Omades selliseid eeliseid nagu lai lineaarne ulatus, immuunsus temperatuuri, rõhu, tiheduse või viskoossuse muutuste suhtes, väike rõhukadu ja kõrge täpsus (0,5–1%), taluvad keerisvoolumõõturid temperatuuri kuni 300 °C ja rõhku 30 MPa, muutes need mitmekülgseteks gaaside, vedelike ja auru jaoks.

Keerulise voolumõõturi tuvastusmeetod varieerub olenevalt keskkonnast: piesoelektrilised andurid sobivad ideaalselt auru jaoks, termilised või ultraheliandurid sobivad õhu jaoks ja peaaegu kõik tuvastusvõimalused sobivad vee jaoks. Sarnaselt avaga plaatidele määravad voolutegur mõõturi mõõtmed.

Maagaasitorustiku projektis edestavad keerismõõturid pulseerivate voogude korral turbiine, vähendades vigu 5%-lt alla 1%-ni. Need on paigaldustundlikud, mis tagab sirged jooksud ja väldib ventiilide lähedust. Uute trendide osas on kaugetes asukohtades saadaval kuni 10-aastase aku tööeaga traadita keerismõõturid.

4. Elektromagnetilised voolumõõturid: juhtivate vedelike parim sõber

Elektromagnetilised arvestidehk magnetmeetrid kasutavad Faraday seadust, mis kõlab järgmiselt: juhtivad vedelikud, mis lõikavad läbi magnetvälja, indutseerivad vooluga proportsionaalse pinge. Kuna need mõõturid on piiratud juhtivate keskkondadega, ei mõjuta temperatuur, rõhk, tihedus ega viskoossus – vähemalt teoreetiliselt –, kusjuures nende pöördemoment on 100:1 ja täpsus 0,5%. Torude suurused jäävad vahemikku 2 mm kuni 3 m, mis sobib vee, suspensiooni, tselluloosi või söövitavate ainete mõõtmiseks.

Elektromagnetilised voolumõõturid tekitavad nõrku signaale (2,5–8 mV täisskaalal), seega on mootorite häirete vältimiseks oluline teha korralik varjestus ja maandus.

Elektromagnetilised voolumõõturid on reoveepuhastusjaamades suurepärased, mõõtes usaldusväärselt määrdunud vedelikke, näiteks läga, ilma ummistusteta. Erinevalt mehaanilistest mõõturitest ei ole magnetmõõturitel liikuvaid osi. Söövitavate vedelike, näiteks happelise reovee puhul võib PFA-vooderdusega magnetmõõturitele üleminek vähendada hooldusvajadust kuni 50%, nagu näitas hiljutine tehase moderniseerimine. Lisaks on akutoitel töötavad magnetmõõturid populaarsust kogumas kaugvee mõõtmiseks, pakkudes paindlikkust võrgust sõltumatutes kohtades, säilitades samal ajal sama ummistustevaba töökindluse.

5. Ultraheli voolumõõturid: mitteinvasiivne innovatsioon

Ultraheli voolmeetridtulekahes peamises tüübis: Doppleri ja lennuaja (TOF) meetod.Dopplermeetridmõõtmavoolu, tuvastades hõljuvate osakeste sagedusnihkeid, mistõttu on need ideaalsed suure kiirusega ja määrdunud vedelike, näiteks suspensioonide jaoks, kuid vähem efektiivsed madalate kiiruste või karedate torupindade korral.

TOF-meetrid, mis arvutavad vooluhulka vooluga kaasas ja vastuvoolu liikuvate ultrahelilainete ajalise erinevuse põhjal, sobivad suurepäraselt puhaste ja ühtlaste vedelike, näiteks vee, mõõtmiseks, mis nõuab täpsuse tagamiseks täpset elektroonikat. Mitmekiirelised TOF-konstruktsioonid parandavad jõudlust turbulentsetes voogudes, pakkudes suuremat töökindlust keerukates süsteemides.

Jahutusveesüsteemi moderniseerimisel säästsid klambriga kinnitatavad TOF-ultrahelimõõturid tuhandeid eurosid, kuna välistasid torude lõikamise või sulgemise vajaduse ning saavutasid õige kalibreerimise korral 1% täpsuse. Õhumullid või torude katted võivad aga näitude saamist häirida, seega on põhjalikud kohapealsed hinnangud kriitilise tähtsusega. Kohapealsete auditite puhul on kaasaskantavad ultraheliseadmed hindamatud, pakkudes kiiret diagnostikat ilma süsteemi seisakuteta.

6. Turbiini voolumõõturid: kiirus ja täpsus liikumises

Turbiini voolmeetrid tegutsemaimpulsi jäävuse põhimõttel, kus vedeliku vool paneb rootori pöörlema ​​ja rootori kiirus on otseses korrelatsioonis voolukiirusega. Need mõõturid domineerivad rakendustes, mis nõuavad suurt täpsust, gaasispetsiifiliste konstruktsioonidega, millel on väiksemad labade nurgad ja rohkem labasid, et optimeerida jõudlust madalama tihedusega vedelikes. Need pakuvad erakordset täpsust (0,2–0,5% või 0,1% erijuhtudel), 10:1 pöördesuhet, väikest rõhukadu ja robustset jõudlust kõrge rõhu all, kuid vajavad puhtaid vedelikke ja piisavalt sirgeid torusid, et vältida turbulentsist tingitud vigu.

Lennukikütuse süsteemisturbiini voolmeetridtagatudTäpsus hooldusõiguse ülekandmisel, mis on arvelduse täpsuse seisukohalt kriitilise tähtsusega. Väiksemad ava läbimõõdud suurendavad tundlikkust vedeliku tiheduse ja viskoossuse suhtes, seega on prahiga seotud vigade vältimiseks hädavajalik tugev eelfiltreerimine. Magnetiliste pickupidega hübriidkonstruktsioonid on mehaanilise kulumise vähendamise kaudu parandanud töökindlust.

7. Positiivse nihkega voolumõõturid: mahuline täpsus

Positiivse nihkega voolumõõturid mõõdavad voolu, püüdes kinni ja nihutades iga pöördega fikseeritud vedeliku mahtu, kasutades selliseid konstruktsioone nagu ovaalse käiguga, pöördkolviga või kaabitsaga mõõturid. Ovaalse käiguga mõõturid pakuvad 20:1 pöördesuhet ja suurt täpsust (tavaliselt 0,5% või parem), kuid on altid vedelikus olevate prahtide tõttu kinnikiilumisele. Pöördkolviga mõõturid sobivad suurepäraselt suurte mahtude käitlemiseks, kuigi nende konstruktsioon võib lubada väikest leket, mis mõjutab täpsust madala vooluhulga korral.

Vedeliku viskoossusest sõltumatult sobivad PD-meetrid ideaalselt vedelike, näiteks õlide ja vee jaoks, kuid ei sobi gaaside ega auru jaoks oma mahulise mehhanismi tõttu.

Toiduainetetööstuses olid PD-meetrid, eriti ovaalse käiguga, kriitilise tähtsusega viskoossete siirupite täpseks partii doseerimiseks, tagades ühtlase tootekvaliteedi. Filtreerimata siirupites olev praht põhjustas aga aeg-ajalt ummistusi, mis rõhutas vajadust vastupidavate filtreerimissüsteemide järele. Kohapeal puhastamise (CIP) konstruktsioonid vähendasid oluliselt seisakuid, lihtsustades hooldust, mis muutis suure läbilaskevõimega liinide mängureegleid.

Õige voolumõõturi valimine: ekspertide näpunäited edu saavutamiseks

Õige voolumõõturi valimine on tööstusprotsesside optimeerimiseks kriitilise tähtsusega, kuna ükski mõõtur ei sobi igale rakendusele. Teadliku valiku tegemiseks hinnake peamisi tegureid: vedeliku omadused (nt viskoossus, söövitavus või osakeste sisaldus), vooluvahemik (minimaalsed ja maksimaalsed kiirused), nõutav täpsus (alates 0,1%-st üleandmise korral kuni 2%-ni üldise jälgimise korral), paigalduspiirangud (nt toru suurus, sirgjoone nõuded või ruumipiirangud) ja omamise kogukulud (sh ostu-, paigaldus-, hooldus- ja energiakulud).

Nende tegurite süstemaatilise kaalumise abil oma protsessivajaduste suhtes, ideaaljuhul pilootkatsete või tarnijatega konsulteerimise abil, saate valida mõõdiku, mis tasakaalustab jõudlust ja eelarvet.