Хуткасць патоку — гэта распаўсюджаны параметр кіравання працэсамі ў прамысловых вытворчых працэсах. У цяперашні час на рынку прадстаўлена больш за 100 розных расходомераў. Як карыстальнікам выбраць прадукты з больш высокай прадукцыйнасцю і цаной? Сёння мы пазнаёмім усіх з характарыстыкамі расходомераў.
Параўнанне розных расходомераў
Тып дыферэнцыяльнага ціску
Тэхналогія вымярэння дыферэнцыяльнага ціску ў цяперашні час з'яўляецца найбольш шырока выкарыстоўваным метадам вымярэння расходу, які дазваляе вымяраць расход аднафазных вадкасцей і вадкасцей пры высокай тэмпературы і высокім ціску ў розных працоўных умовах. У 1970-х гадах гэтая тэхналогія займала 80% рынку. Дыферэнцыяльны расходомер звычайна складаецца з дзвюх частак: дросельнай прылады і перадатчыка. Дросельныя прылады, агульныя дыяфрагмы, сопла, трубкі Піто, трубкі раўнамернай хуткасці і г.д. Функцыя дросельнай прылады заключаецца ў сцісканні патоку вадкасці і стварэнні розніцы паміж яе ўваходным і выхадным патокам. Сярод розных дросельных прылад дыяфрагма з'яўляецца найбольш распаўсюджанай з-за сваёй простай канструкцыі і лёгкасці ўстаноўкі. Аднак да яе існуюць строгія патрабаванні да памераў апрацоўкі. Пакуль яна выраблена і ўсталявана ў адпаведнасці са спецыфікацыямі і патрабаваннямі, вымярэнне расходу можа выконвацца ў межах дыяпазону нявызначанасці пасля кваліфікацыі праверкі, і фактычная праверка вадкасці не патрабуецца.
Усе дросельныя прылады маюць незваротную страту ціску. Найбольшая страта ціску адбываецца на востраканцовай адтуліне, якая складае 25%-40% ад максімальнай розніцы ціску прыбора. Страта ціску на трубцы Піто вельмі малая і ёю можна занядбаць, але яна вельмі адчувальная да змен профілю вадкасці.
Тып зменнай плошчы
Тыповым прадстаўніком гэтага тыпу расходомера з'яўляецца ротаметр. Яго выдатнай перавагай з'яўляецца тое, што ён з'яўляецца прамым і не патрабуе знешняй крыніцы харчавання пры вымярэнні на месцы.
У залежнасці ад спосабу вырабу і матэрыялаў, з якіх выраблены, ротаметры падзяляюцца на шкляныя і трубчастыя. Шкляны ротарны расходомер мае простую канструкцыю, становішча ротара добра бачнае і лёгка чытаецца. Ён у асноўным выкарыстоўваецца для нармальнай тэмпературы, нармальнага ціску, празрыстых і агрэсіўных асяроддзяў, такіх як паветра, газ, аргон і г.д. Металічныя трубчастыя ротаметры звычайна абсталяваны магнітнымі індыкатарамі падключэння, выкарыстоўваюцца ў умовах высокай тэмпературы і высокага ціску і могуць перадаваць стандартныя сігналы для выкарыстання з самапісцамі і г.д. для вымярэння сукупнага расходу.
У цяперашні час на рынку прадстаўлены вертыкальны расходомер са зменнай плошчай і канічнай галоўкай з нагружанай спружынай. Ён не мае кандэнсацыйнага тыпу і буфернай камеры. Ён мае дыяпазон вымярэння 100:1 і лінейны выхад, што найбольш падыходзіць для вымярэння пары.
Вагальны
Віхравы расходомер з'яўляецца тыповым прадстаўніком вагальных расходомераў. Ён размяшчае неабцякальны аб'ект у кірунку руху вадкасці, і вадкасць утварае два рэгулярныя асіметрычныя віхравыя шэрагі за аб'ектам. Частата віхравага цугу прапарцыйная хуткасці патоку.
Характарыстыкамі гэтага метаду вымярэння з'яўляюцца адсутнасць рухомых частак у трубаправодзе, паўтаральнасць паказанняў, добрая надзейнасць, працяглы тэрмін службы, шырокі лінейны дыяпазон вымярэнняў, практычная незалежнасць ад змен тэмпературы, ціску, шчыльнасці, глейкасці і г.д., а таксама нізкія страты ціску. Высокая дакладнасць (каля 0,5%-1%). Яго рабочая тэмпература можа дасягаць больш за 300℃, а рабочы ціск — больш за 30 МПа. Аднак размеркаванне хуткасці вадкасці і пульсацыя патоку будуць уплываць на дакладнасць вымярэння.
Розныя асяроддзя могуць выкарыстоўваць розныя тэхналогіі датчыкаў віхраў. Для пары можна выкарыстоўваць вібрацыйны дыск або п'езаэлектрычны крышталь. Для паветра можна выкарыстоўваць цеплавыя або ультрагукавыя тэхналогіі. Для вады прымяняюцца амаль усе тэхналогіі датчыкаў. Як і ў выпадку з дыяфрагмамі, віхравыя... Каэфіцыент патоку вулічнага расходомера таксама вызначаецца наборам памераў.
Электрамагнітныя
Гэты тып расходомера выкарыстоўвае велічыню індукаванага напружання, якое ўзнікае пры праходжанні праводнага патоку праз магнітнае поле, для вызначэння патоку. Таму ён падыходзіць толькі для праводных асяроддзяў. Тэарэтычна, на гэты метад не ўплываюць тэмпература, ціск, шчыльнасць і глейкасць вадкасці, дыяпазон вымярэння можа дасягаць 100:1, дакладнасць складае каля 0,5%, прыдатны дыяметр трубы — ад 2 мм да 3 м, і ён шырока выкарыстоўваецца для вымярэння патоку вады і буравых раствораў, пульпы або агрэсіўных асяроддзяў.
З-за слабага сігналу,электрамагнітны расходомерЗвычайна гэта напружанне складае ўсяго 2,5-8 мВ пры поўным дыяпазоне, а хуткасць патоку вельмі малая, усяго некалькі мілівольт, што схільна да знешніх перашкод. Таму неабходна зазямліць корпус перадатчыка, экранаваны провад, вымяральны канал і трубы на абодвух канцах перадатчыка і ўсталяваць асобную кропку зазямлення. Ніколі не падключайце да агульнага зазямлення рухавікоў, электрапрыбораў і г.д.
Ультрагукавы тып
Найбольш распаўсюджанымі тыпамі расходомераў з'яўляюцца доплераўскія расходомеры і расходомеры рознасці часу. Доплераўскія расходомеры вызначаюць хуткасць патоку на аснове змены частаты гукавых хваль, адлюстраваных рухомай мэтай у вымяранай вадкасці. Гэты метад падыходзіць для вымярэння хуткасных вадкасцей. Ён не падыходзіць для вымярэння нізкахуткасных вадкасцей, бо дакладнасць нізкая, а гладкасць унутранай сценкі трубы павінна быць высокай, але іх схема простая.
Расходамер з розніцай часу вымярае хуткасць патоку ў адпаведнасці з розніцай часу паміж прамым і зваротным распаўсюджваннем ультрагукавых хваль у інжэкцыйнай вадкасці. Паколькі велічыня розніцы часу невялікая, для забеспячэння дакладнасці вымярэння патрабаванні да электроннай схемы высокія, і кошт прыбора адпаведна павялічваецца. Расходамер з розніцай часу звычайна падыходзіць для чыстай ламінарнай вадкасці з аднастайным полем хуткасці патоку. Для турбулентных вадкасцей можна выкарыстоўваць шматпрамянёвыя расходамеры з розніцай часу.
Прастакутнік імпульсу
Гэты тып расходомера заснаваны на прынцыпе захавання моманту руху. Вадкасць уздзейнічае на круцячую частку, прымушаючы яе круціцца, і хуткасць круцячайся часткі прапарцыйная хуткасці патоку. Затым выкарыстоўваюцца такія метады, як магнетызм, оптыка і механічны падлік, каб пераўтварыць хуткасць у электрычны сігнал для разліку хуткасці патоку.
Турбінны расходомер з'яўляецца найбольш распаўсюджаным і высокадакладным тыпам гэтага тыпу прыбора. Ён падыходзіць для газавых і вадкіх асяроддзяў, але мае некалькі адрозненняў па канструкцыі. Для газу яго вугал крыльчаткі невялікі, а колькасць лапатак вялікая. Дакладнасць турбіннага расходомера можа дасягаць 0,2%-0,5%, і можа дасягаць 0,1% у вузкім дыяпазоне, а каэфіцыент зніжэння складае 10:1. Страта ціску невялікая, а супраціў ціску высокая, але ёсць пэўныя патрабаванні да чысціні вадкасці, і на яе лёгка ўплываюць шчыльнасць і глейкасць вадкасці. Чым меншы дыяметр адтуліны, тым большы ўплыў. Як і ў выпадку з дыяфрагмай, пераканайцеся, што дастатковы прамежак да і пасля кропкі ўстаноўкі. Прамы ўчастак трубы, каб пазбегнуць кручэння вадкасці і змены вугла дзеяння лапатак.
Пазітыўнае зрушэнне
Прынцып працы гэтага тыпу прыбора заключаецца ў вымярэнні дакладнага перамяшчэння фіксаванай колькасці вадкасці за кожны абарот круцільнага цела. Канструкцыя прыбора адрозніваецца, напрыклад, у авальных зубчастых расходомерах, ратацыйных поршневых расходомерах, скрабковых расходомерах і г.д. Дыяпазон авальных зубчастых расходомераў адносна вялікі і можа дасягаць 20:1, а дакладнасць высокая, але рухомыя зубчастыя колы лёгка захрасаюць з-за прымешак у вадкасці. Хуткасць патоку ратацыйнага поршневага расходомера вялікая, але з-за структурных прычын аб'ём уцечкі адносна высокі. Вялікі аб'ём, нізкая дакладнасць. Аб'ёмны расходомер практычна не залежыць ад глейкасці вадкасці і падыходзіць для такіх асяроддзяў, як тлушч і вада, але не падыходзіць для такіх асяроддзяў, як пара і паветра.
Кожны з вышэйзгаданых расходомераў мае свае перавагі і недахопы, але нават калі гэта адзін і той жа тып лічыльніка, прадукты, якія пастаўляюцца рознымі вытворцамі, маюць розныя структурныя характарыстыкі.
Час публікацыі: 15 снежня 2021 г.