Princip odabira mjerača protoka:
Načelo odabira mjerača protoka je prvo duboko razumijevanje strukturnih principa i karakteristika tekućine različitih mjerača protoka, au isto vrijeme odabir prema specifičnim uvjetima lokacije i okolnim uvjetima okoline. Treba uzeti u obzir i ekonomske faktore. Općenito, trebali biste birati između sljedećih pet aspekata:
① Zahtjevi za rad mjerača protoka;
② karakteristike tekućine;
③ Zahtjevi za instalaciju;
④ Uvjeti okoliša;
⑤ Cijena mjerača protoka.
1. Zahtjevi za rad mjerača protoka
Aspekti izvedbe mjerača protoka uglavnom uključuju: izmjereni protok (trenutni protok) ili ukupnu količinu (kumulativni protok); zahtjevi točnosti; ponovljivost; linearnost; raspon protoka i raspon; gubitak tlaka; karakteristike izlaznog signala i vrijeme odziva mjerača protoka Pričekajte.
(1) Izmjerite protok ili ukupnu količinu
Postoje dvije vrste mjerenja protoka, naime trenutni protok i kumulativni protok. Na primjer, sirova nafta u cjevovodu podtransportne stanice pripada skrbničkom prijenosu ili petrokemijskom cjevovodu za kontinuiranu proporcionalnu proizvodnju ili procesnu kontrolu proizvodnog procesa, itd. Potrebno je izmjeriti ukupnu količinu, ponekad dopunjenu trenutno promatranje protoka. Na nekim radnim mjestima kontrola protoka zahtijeva trenutačno mjerenje protoka. Stoga bi izbor trebao biti napravljen prema potrebama mjerenja na licu mjesta. Neki mjerači protoka kao što su mjerači protoka s pozitivnim pomakom,turbinski mjerači protoka, itd., načelo mjerenja je izravno dobivanje ukupne količine mehaničkim brojanjem ili izlazom frekvencije pulsa, koji ima visoku točnost i prikladan je za mjerenje ukupne količine, ako je opremljen odgovarajućim signalnim uređajem. Protok se također može ispisati. Elektromagnetski mjerači protoka, ultrazvučni mjerači protoka itd. mjerenjem protoka tekućine izvode protok, s brzim odzivom, pogodni za upravljanje procesima, a ukupna količina može se dobiti i funkcijom akumulacije.
(2) Točnost
Razina točnosti mjerača protoka određena je unutar određenog raspona protoka. Ako se koristi pod određenim uvjetima ili unutar relativno uskog raspona protoka, na primjer, mijenja se samo unutar malog raspona, tada će njegova točnost mjerenja biti smanjena. viši od navedene klase točnosti. Ako se turbinski mjerač protoka koristi za mjerenje ulja u bačvama i distribuciji, kada je ventil potpuno otvoren, protok je u osnovi konstantan, a njegova se točnost može poboljšati od {{0}}.5 do 0.25.
Služi za trgovinsko knjigovodstvo, skladištenje i transport, primopredaju i materijalnu bilancu. Ako se zahtijeva visoka točnost mjerenja, potrebno je razmotriti trajnost mjerenja točnosti. Općenito, mjerač protoka se koristi u gornjim slučajevima, a razina točnosti mora biti 0.2. Na takvim radnim mjestima standardna oprema za mjerenje (kao što su cijevi za volumen) općenito je opremljena na licu mjesta za provedbu online detekcije korištenih mjerača protoka. Posljednjih godina, zbog sve većeg napona sirove nafte i velikih zahtjeva raznih jedinica za mjerenje sirove nafte, predlaže se implementacija primopredaje koeficijenata za mjerenje sirove nafte, odnosno uz periodični pregled protokomjera svakih šest mjeseci, dvije strane u trgovinskoj primopredaji pregovaraju svakih 1 ili 2 mjeseca. Mjesečno se provjerava mjerač protoka kako bi se odredio koeficijent protoka, a podaci se izračunavaju prema podacima izmjerenim mjeračem protoka i koeficijentu protoka mjerača protoka za primopredaju poboljšati točnost mjerača protoka, također poznat kao primopredaja bez pogreške.
Razina točnosti općenito se određuje prema dopuštenoj pogrešci mjerača protoka. Navedeno je u uputama za mjerač protoka koje daje svaki proizvođač. Važno je uočiti odnosi li se postotak pogreške na relativnu pogrešku ili na pogrešku citiranja. Relativna pogreška je postotak izmjerene vrijednosti, obično izražen kao "postotak R". Referentna pogreška odnosi se na gornju granicu mjerenja ili postotak raspona, koji se obično koristi kao "postotak FS". Mnoge upute proizvođača to ne navode. Na primjer, mjerači protoka s plovkom općenito koriste referentne pogreške, a neki modeli elektromagnetskih mjerača protoka također koriste referentne pogreške.
Akomjerač protokane mjeri samo ukupnu količinu, već se koristi u sustavu kontrole protoka, točnost detekcijskog mjerača protoka treba odrediti prema zahtjevima točnosti kontrole cijelog sustava. Budući da cijeli sustav ne samo da ima pogrešku detekcije protoka, već također uključuje pogrešku i razne utjecajne čimbenike prijenosa signala, prilagodbe kontrole, izvršenja operacije i tako dalje. Na primjer, ako postoji razlika u histerezi od oko 2 posto u operativnom sustavu, neekonomično je i nerazumno odrediti pretjerano visoku točnost (iznad razine 0.5) za korišteni mjerni instrument. Što se tiče samog instrumenta, točnost između senzora i sekundarnog instrumenta također treba biti pravilno usklađena. Na primjer, projektirana pogreška cijevi prosječne brzine bez stvarne kalibracije je između ±2,5 posto i ±4 posto, s 0.2 posto Diferencijalni manometar s visokom točnošću od ~0.5 postotak je od malog značaja.
Drugi problem je što se razina točnosti navedena za mjerač protoka u postupcima provjere ili u priručniku proizvođača odnosi na dopuštenu pogrešku mjerača protoka. Međutim, zbog utjecaja promjena u uvjetima okoline, uvjetima protoka fluida i dinamičkim uvjetima kada se mjerač protoka koristi na terenu, pojavit će se neke dodatne pogreške. Stoga bi mjerač protoka koji se koristi na terenu trebao biti kombinacija dopuštene pogreške i dodatne pogreške samog instrumenta. Ovaj problem se mora u potpunosti razmotriti. Ponekad pogreška unutar raspona okruženja korištenja na licu mjesta može premašiti dopuštenu pogrešku mjerača protoka.
(3) Ponovljivost
Ponovljivost je određena principom samog mjerača protoka i kvalitetom izrade. To je važan tehnički pokazatelj u korištenju mjerača protoka i usko je povezan s točnošću mjerača protoka. Općenito, u zahtjevima za mjernu izvedbu u propisima o verifikaciji, ne samo da je navedena razina točnosti za mjerač protoka, već je navedena i ponovljivost. /3-1/5.
Ponovljivost se općenito definira kao dosljednost višestrukih mjerenja u istom smjeru za određenu vrijednost protoka unutar kratkog vremenskog razdoblja pod uvjetom da uvjeti okoline i parametri medija ostaju nepromijenjeni. Međutim, u praktičnim primjenama, na ponovljivost mjerača protoka često utječu promjene u parametrima viskoznosti i gustoće tekućine. Ponekad promjene ovih parametara nisu dosegnule razinu koja zahtijeva posebnu korekciju, što se može zamijeniti s lošom ponovljivošću mjerača protoka. . S obzirom na ovu situaciju, treba odabrati mjerač protoka koji nije osjetljiv na promjene ovog parametra. Na primjer, na rotametar lako utječe gustoća tekućine. Na mjere protoka malog promjera ne utječe samo gustoća tekućine, već na njih može utjecati i viskoznost tekućine; ako se turbinski mjerač protoka koristi u visokom području viskoznosti, to utječe na viskoznost; neke nisu ispravljene. Obrađenoultrazvučni mjerači protokana njih utječe temperatura tekućine i drugo. Ovaj učinak može biti izraženiji ako je izlaz mjerača protoka nelinearan.
(4) Linearnost
Izlaz mjerača protoka uglavnom ima dvije vrste linearnog i nelinearnog kvadratnog korijena. Općenito govoreći, nelinearna pogreška mjerača protoka nije zasebno navedena, već je uključena u pogrešku mjerača protoka. Za mjerač protoka s općenito širokim rasponom protoka, izlazni signal je pulsirajući i koristi se za ukupnu akumulaciju, linearnost je važan tehnički pokazatelj. Ako se koristi jedan koeficijent mjerača unutar njegova raspona protoka, kada je linearnost loša, to će smanjiti točnost mjerača protoka. Na primjer, turbinski mjerač protoka usvaja koeficijent mjerača u rasponu protoka od 10:1, a njegova će točnost biti niža kada je linearnost loša. S razvojem računalne tehnologije, njegov raspon protoka može se podijeliti u segmente i prilagoditi metodom kvadrata. Krivulja koeficijenta mjerača protoka ispravlja mjerač protoka, čime se poboljšava točnost mjerača protoka i proširuje raspon protoka.
(5) Gornja granica protoka i raspon protoka
Gornji protok također je poznat kao protok pune skale ili protok mjerača protoka. Kada odaberemo promjer mjerača protoka, treba ga konfigurirati prema rasponu protoka koji koristi cjevovod koji se ispituje te gornjim i donjim brzinama protoka odabranog mjerača protoka. Ne može se jednostavno uskladiti prema promjeru cjevovoda.
Općenito govoreći, proračunski protok tekućine u cjevovodu određuje se prema ekonomskom protoku. Ako je izbor prenizak, promjer cijevi će biti debeo, a investicija velika; ako je odabir previsok, snaga prijenosa će biti velika i operativni troškovi će se povećati. Na primjer, ekonomična brzina protoka tekućina niske viskoznosti kao što je voda je 1.5-3m/s, a tekućina visoke viskoznosti je 0.2-1m/s. Protok gornjeg protoka većine mjerača protoka je blizu ili veći od ekonomskog protoka cjevovoda. Stoga, kada je odabran mjerač protoka, njegov promjer je isti kao i cjevovod, a instalacija je praktičnija. Ako nisu isti, neće biti prevelike razlike. Općenito, specifikacije gornjeg i donjeg susjednog zupčanika mogu se spojiti redukcijskim cijevima.
Pri odabiru mjerača protoka treba obratiti pozornost na različite tipove mjerača protoka, čija se gornja granica protoka ili gornja granica protoka uvelike razlikuje zbog ograničenja principa mjerenja i strukture odgovarajućih mjerača protoka. Uzimajući za primjer mjerač protoka tekućine, brzina protoka gornje granice protoka općenito je između 0.5 i 1,5 m/s za mjerač protoka sa staklenim plovkom, između 2,5 i 3,5 m/s za mjerač protoka s pozitivnim pomakom, i između 5,5 i 3,5 m/s za vrtložni mjerač protoka. Između 7,5 m/s,elektromagnetski mjerač protokaje između 1 i 7 m/s, ili čak između 0.5 i 10 m/s.
Gornja granica brzine protoka tekućine također treba uzeti u obzir da se fenomen kavitacije ne može generirati jer je brzina protoka previsoka. Mjesto fenomena kavitacije općenito je položaj brzine protoka i statičkog tlaka. Kako bi se spriječilo stvaranje kavitacije, često je potrebno kontrolirati protutlak mjerača protoka (protoka).
Također treba imati na umu da se gornja granica protokomjera ne može promijeniti nakon naručivanja, kao što je protokometar s pozitivnim pomakom ili rotametar. Nakon što je mjerač protoka diferencijalnog tlaka, kao što je ploča s otvorom uređaja za prigušivanje, projektiran i određen, njegova se donja granica protoka ne može promijeniti, a promjena gornje granice protoka može se promijeniti podešavanjem transmitera diferencijalnog tlaka ili zamjenom transmiter diferencijalnog tlaka. Na primjer, za neke modele elektromagnetskih mjerača protoka ili ultrazvučnih mjerača protoka, neki korisnici mogu sami poništiti gornju granicu protoka.
(6) Stupanj dometa
Stupanj raspona je omjer gornje granice protoka i donje granice protoka mjerača protoka. Što je veća vrijednost, to je širi raspon protoka. Linearni metri imaju širok raspon, općenito 1:10. Raspon nelinearnih mjerača protoka je samo 1:3. Za mjerače protoka koji se općenito koriste za kontrolu procesa ili skrbničko prijenosno računovodstvo, ako je potreban širok raspon protoka, nemojte odabrati mjerač protoka s malim rasponom.
Trenutačno, kako bi promovirali široki raspon protoka svojih mjerača protoka, neki proizvođači su u priručniku s uputama povećali protok gornje granice protoka vrlo visoko, na primjer, tekućina je povećana na 7-10 m/ s (obično 6m/s); plin se povećava na 50- 75m/s (obično 40~50)m/s); zapravo, tako veliki protok je neupotrebljiv. Zapravo, ključ širokog raspona je imati niži donji granični protok kako bi se zadovoljile potrebe mjerenja. Stoga je mjerač protoka širokog raspona s niskom donjom graničnom brzinom protoka praktičniji.
(7) Gubitak tlaka
Gubitak tlaka općenito znači da senzor protoka proizvodi nenadoknadivi gubitak tlaka koji varira s protokom zbog statičkih ili aktivnih detektorskih elemenata postavljenih u kanal protoka ili promjena smjera protoka, a njegova vrijednost ponekad može doseći desetke kilopaskala. Stoga, mjerač protoka treba odabrati prema dopuštenom gubitku tlaka protoka određenom kapacitetom crpljenja cjevovodnog sustava i ulaznim tlakom mjerača protoka. Nepravilan odabir ograničit će protok tekućine i uzrokovati prekomjerni gubitak tlaka te utjecati na učinkovitost protoka. Neke tekućine (tekućine ugljikovodika s visokim tlakom pare) također bi trebale biti svjesne da pretjerani pad tlaka može uzrokovati kavitaciju i isparavanje tekuće faze, smanjujući točnost mjerenja ili čak oštetiti mjerač protoka. Na primjer, mjerač protoka za isporuku vode s promjerom cijevi većim od 500 mm trebao bi uzeti u obzir povećane troškove crpljenja uzrokovane prekomjernim gubitkom energije uzrokovanim gubitkom tlaka. Prema relevantnim izvješćima, trošak pumpanja mjerača protoka s većim gubitkom tlaka za mjerenje često premašuje troškove kupnje mjerača protoka s niskim gubitkom tlaka i višom cijenom.
(8) Karakteristike izlaznog signala
Izlaz i volumen prikaza mjerača protoka mogu se podijeliti na:
① Protok (volumenski protok ili maseni protok); ② Ukupno; ③ Prosječna brzina protoka; ④ Točkasti protok. Neki mjerači protoka izlaze analogne veličine (struju ili napon), dok drugi izlaze impulsne veličine. Analogni izlaz općenito se smatra prikladnim za kontrolu procesa i prikladniji je za povezivanje s jedinicama regulacijske petlje kao što su regulacijski ventili; pulsni izlaz je prikladniji za mjerenje ukupnog protoka visoke točnosti. Impulsni izlaz za prijenos signala na velike udaljenosti ima veću točnost prijenosa od analognog izlaza. Način i amplituda izlaznog signala također bi trebali imati mogućnost prilagodbe drugoj opremi, kao što su upravljačka sučelja, procesori podataka, alarmni uređaji, zaštitni krugovi otvorenog kruga i sustavi prijenosa podataka.
(9) Vrijeme odziva
Kada se primjenjuje na aplikacije pulsirajućeg protoka, pozornost treba obratiti na reakciju mjerača protoka na promjenu koraka protoka. Neke primjene zahtijevaju da izlaz mjerača protoka prati protok tekućine, dok druge zahtijevaju izlaz sporijeg odgovora kako bi se dobio složeni prosjek. Prolazni odzivi često se izražavaju u terminima vremenskih konstanti ili frekvencija odgovora, prvi u rasponu od nekoliko milisekundi do nekoliko sekundi, a drugi ispod stotina Hz. Korištenje instrumenta za prikaz može znatno produljiti vrijeme odziva. Općenito se vjeruje da će asimetrija dinamičkog odziva mjerača protoka pri povećanju ili smanjenju protoka ubrzati povećanje pogreške mjerenja protoka.
2. Karakteristike tekućine
U mjerenju protoka, na različite mjerače protoka uvijek utječe jedan ili više parametara u fizičkim svojstvima fluida, tako da će fizikalna svojstva fluida uvelike utjecati na odabir mjerača protoka. Stoga se odabrana mjerna metoda i mjerač protoka trebaju prilagoditi ne samo svojstvima fluida koji se mjeri, već treba uzeti u obzir i utjecaj promjene fizikalnih svojstava fluida na neki drugi parametar tijekom procesa mjerenja. Na primjer, učinak promjena temperature na viskoznost tekućina.
Uobičajena svojstva tekućine su gustoća, viskoznost, tlak pare i drugi parametri. Ovi se parametri općenito mogu pronaći u priručniku za procjenu prilagodljivosti različitih parametara tekućine i odabir mjerača protoka prema uvjetima uporabe. Ali postoje i neke nekretnine koje se ne mogu pronaći. Kao što su korozija, kamenac, začepljenje, fazni prijelaz i stanje koje se miješa.
(1) Temperatura i tlak tekućine
Pažljivo analizirajte radni tlak i temperaturu tekućine u mjeraču protoka, osobito pri mjerenju plina, promjene temperature i tlaka uzrokuju pretjerane promjene gustoće, a odabrana metoda mjerenja može se promijeniti. Na primjer, kada temperatura i tlak utječu na performanse kao što je točnost mjerenja protoka, potrebno je napraviti korekcije temperature ili tlaka. Osim toga, dizajn čvrstoće konstrukcije i materijal kućišta mjerača protoka također ovise o temperaturi i tlaku tekućine. Stoga se moraju točno znati vrijednosti i vrijednosti temperature i tlaka. Treba pažljivo birati kada temperatura i tlak jako variraju.
Također treba napomenuti da je prilikom mjerenja plina potrebno potvrditi da je vrijednost njegovog volumenskog protoka temperatura i tlak u radnom stanju ili temperatura i tlak u standardnom stanju.
(2) Gustoća tekućine
Za tekućine, gustoća je relativno konstantna u većini primjena, osim ako nema velike promjene u temperaturi, općenito nije potrebna korekcija gustoće. U plinskim primjenama, raspon i linearnost mjerača protoka ovise o gustoći plina. Općenito, za odabir je potrebno znati vrijednosti u standardnim uvjetima i radnim uvjetima. Postoji i pretvorba vrijednosti stanja protoka u neku priznatu referentnu vrijednost, koja se široko koristi u skladištenju i transportu nafte. Plinovi niske gustoće mogu biti teški za neke mjerne metode, posebno instrumente koji koriste zamah plina da gurnu detekcijski senzor (kao što su turbinski mjerači protoka).
(3) Viskoznost
Viskoznost raznih tekućina jako varira i značajno varira s promjenama temperature. Plin je različit, razlika u viskoznosti između različitih plinova je mala, a njegova vrijednost je općenito niža. I neće se značajno promijeniti zbog promjena temperature i tlaka. Budući da je viskoznost tekućine puno veća od viskoznosti plina. Na primjer, pri 20 stupnjeva i 100 kPa, dinamička viskoznost vode je Pa·s, dok je dinamička viskoznost zraka Pa·s, tako da se utjecaj viskoznosti mora uzeti u obzir za tekućine, dok viskoznost plinova nije toliko važna kao tekućine.
Utjecaj viskoznosti na različite vrste mjerača protoka je različit. Na primjer, vrijednost protoka elektromagnetskih mjerača protoka, ultrazvučnih mjerača protoka i Coriolisovih masenih mjerača protoka unutar je širokog raspona viskoznosti, za koji se može smatrati da ne utječe na viskoznost tekućine. ; Značajke pogreške potisnih mjerača protoka povezane su s viskoznošću i mogu malo utjecati na njih; dok rotametri, turbinski mjerači protoka i vrtložni mjerači protoka imaju veći utjecaj kada viskoznost prijeđe određenu vrijednost i ne mogu se koristiti.
Karakteristike nekih mjerača protoka opisane su Reynoldsovim brojem cijevi kao parametrom, a Reynoldsov broj cijevi je funkcija viskoznosti tekućine, gustoće i brzine cijevi. Dakle, viskoznost još uvijek ima utjecaj na karakteristike instrumenta.
Viskoznost je također parametar za razlikovanje newtonskih i ne-newtonskih tekućina, a većina metoda mjerenja protoka i mjerača protoka prikladni su samo za newtonske tekućine. Svi plinovi su Newtonovi fluidi. Većina tekućina, kao i tekućine koje sadrže mali broj kuglastih čestica, također su Newtonove tekućine. Metode mjerenja i mjerači protoka koji su primjenjivi samo na Newtonove tekućine utjecat će na mjerenje kada se primjenjuju na ne-Newtonove tekućine. Stoga je Newtonov fluid važan uvjet za normalnu upotrebu mjerenja protoka fluida.
Utjecaj viskoznosti na raspon različitih vrsta mjerača protoka je različit. Općenito, viskoznost potisnih mjerača protoka raste i raspon se širi. Turbinski mjerač protoka i vrtložni mjerač protoka su suprotni, viskoznost raste, a raspon se smanjuje. Stoga, karakteristike temperature i viskoznosti tekućine treba shvatiti kada se procjenjuje prikladnostmjerač protoka.
Neki ne-Newtonovi fluidi (kao što su isplaka za bušenje, pulpa, čokolada i boja) imaju složena stanja tečenja i teško je prosuditi njihova svojstva. Prilikom odabira mjerača protoka treba biti oprezan.
(4) Kemijska korozija i kamenac
① Problemi s kemijskom korozijom
Problem kemijske korozije fluida ponekad može biti odlučujući čimbenik u našem izboru metode mjerenja i korištenja mjerača protoka. Na primjer, neke tekućine će nagrizati kontaktne dijelove mjerača protoka, zaprljati ili taložiti kristale na površini, a elektrolitička kemija na površini metalnih dijelova, što će smanjiti učinkovitost i radni vijek mjerača protoka. Stoga, kako bi riješili problem kemijske korozije i kamenca, proizvođači su usvojili mnoge metode, poput odabira antikorozivnih materijala ili poduzimanja antikorozivnih mjera na strukturi mjerača protoka, na primjer, ploči s otvorom uređaja za prigušivanje. izrađen je od keramičkih materijala, a protok metalnog plovka je Mjerač je obložen inženjerskom plastikom otpornom na koroziju. Međutim, za mjerače protoka sa složenijom strukturom, kao što su mjerači protoka s pozitivnim pomakom i turbinski mjerači protoka, nemoguće je mjeriti korozivne tekućine. Neki mjerači protoka imaju otpornost na koroziju ili je lako uzeti mjere otpornosti na koroziju iz osnovne strukture. Sonda pretvarača ultrazvučnog mjerača protoka ugrađena je na vanjsku stijenku cjevovoda i nije u kontaktu s mjerenom tekućinom, što je u biti antikorozivno. Elektromagnetski mjerač protoka ima samo oblogu mjerne cijevi i par elektroda jednostavnog oblika u kontaktu s tekućinom. Posljednjih godina neki dizajni ne dolaze u kontakt s elektrodama s tekućinom, što je također mjera protiv korozije.
② Skaliranje
Zbog kamenca ili kristalizacije na šupljini mjerača protoka i senzoru protoka, zazor pokretnih dijelova u mjeraču protoka će se smanjiti, a osjetljivost ili performanse mjerenja osjetljivih elemenata u mjeraču protoka će se smanjiti. Na primjer, na ultrazvučnim mjeračima protoka, sloj zaprljanja može spriječiti ultrazvučnu emisiju. U primjenama elektromagnetskih mjerača protoka, nevodljivi sloj kamenca izolira površine elektroda i onemogućuje rad mjerača protoka. Stoga neki mjerači protoka često koriste grijanje izvan senzora protoka kako bi spriječili taloženje kristalizacije ili instalirali uređaj za uklanjanje kamenca.
Rezultat kemijske korozije i kamenca je promjena hrapavosti unutarnje stijenke ispitne cijevi, a hrapavost će utjecati na raspodjelu brzine protoka tekućine. Stoga se preporučuje da korisnici obrate pozornost na ovaj problem. Na primjer, cijevi koje su korištene mnogo godina treba očistiti i ukloniti kamenac.
Korozija i onečišćenje utječu na promjene mjerenja protoka koje se razlikuju ovisno o vrsti mjerača protoka. U nastavku se uzimaju ultrazvučni mjerač protoka i elektromagnetski mjerač protoka kao primjeri za ilustraciju rezultata zbog učinka skaliranja cjevovoda. Na primjer, za cjevovod s unutarnjim promjerom od 50mm, skaliranje unutarnje stijenke ili taloženje 0.1-0.2mm će smanjiti površinu mjernog cjevovoda za {{ 8}}.4 posto -0.6 posto, rezultirajuća pogreška bit će odstupanje koje se ne može zanemariti za mjerač protoka klase 0.5 do 1,0.
(5) Faktor kompresije
Koeficijent kompresije plina z je omjer stvarnog specifičnog volumena i "volumena" određene mase plina pri istoj temperaturi i tlaku. Općenito, za plin z=0; stvarni plin z može biti veći od 1 ili manji od 1. Veličina odstupanja z od 1 označava stupanj do kojeg stvarni plin odstupa od plina. Vrijednost kompresivnosti plina z ovisi o vrsti ili sastavu, temperaturi, tlaku. Stoga mjerenje plina mora dobiti gustoću fluida u radnom stanju preko koeficijenta kompresibilnosti. Gustoća se izračunava iz temperature, tlaka i stlačivosti za tekućine s fiksnim komponentama. Ako je tekućina višekomponentna (kao što je mjerenje prirodnog plina) i radi u blizini (ili u) superkritičnom području, potreban je mrežni mjerač gustoće za mjerenje gustoće na mreži.
3. Ugradnja mjerača protoka
1. Stvari koje zahtijevaju pozornost tijekom instalacije
Problemi instalacije imaju različite zahtjeve za mjerače protoka različitih principa. Za neke mjerače protoka, kao što su mjerači protoka diferencijalnog tlaka i mjerači protoka brzine, prema propisima, određena duljina ili dugi ravni dio cijevi treba biti opremljen uzvodno i nizvodno od mjerača protoka kako bi se osiguralo da je protok tekućine prije ulaznog kraja mjerača protoka u potpunosti razvijena. . Dok drugi mjerači protoka, kao što su mjerači protoka s pozitivnim pomakom, mjerači protoka s plovkom, itd., nemaju ili imaju niže zahtjeve za duljinu ravnih dijelova cijevi.
Neki mjerači protoka imaju određene pogreške zbog utjecaja instalacije. Na primjer, Coriolisovi mjerači masenog protoka uzrokovat će velike pogreške u korištenju zbog utjecaja naprezanja instalacije. Problemi u korištenju retrospektivnih mjerača protoka ne moraju nužno biti posljedica problema samog mjerača protoka, a mnoge su situacije uzrokovane lošom instalacijom. Uobičajeni problemi su sljedeći:
① Okrenite ulaznu površinu ploče s otvorom mjerača protoka diferencijalnog tlaka;
② Senzor protoka je instaliran na mjestu s lošim profilom raspodjele brzine protoka;
③ Postoje neželjene faze u impulsnoj cijevi spojenoj na uređaj diferencijalnog tlaka;
④ Mjerač protoka je instaliran u štetnom okruženju ili na nedostupnom mjestu;
⑤ Smjer protoka mjerača protoka nije ispravno instaliran;
⑥ Mjerač protoka ili linija za prijenos električnog signala postavljeni su pod jako elektromagnetsko polje;
⑦ Instalirajte mjerač protoka koji je osjetljiv na vibracije na cjevovod s vibracijama;
⑧ Nedostatak potrebnih zaštitnih dodataka.
2. Uvjeti ugradnje
Pri korištenju mjerača protoka pozornost treba obratiti na prilagodljivost i zahtjeve uvjeta ugradnje, uglavnom sa sljedećih aspekata, kao što su smjer ugradnje mjerača protoka, smjer protoka tekućine, konfiguracija uzvodnih i nizvodnih cjevovoda, ventil položaji, zaštitni pribor, utjecaj pulsirajućeg protoka, vibracije, električne smetnje i održavanje mjerača protoka itd.
① Ožičenje cjevovoda na licu mjesta
Obratite pozornost na smjer ugradnje mjerača protoka kada ožičite cjevovod na licu mjesta. Budući da se smjer ugradnje mjerača protoka općenito dijeli na vertikalnu metodu ugradnje i horizontalnu metodu ugradnje, postoje razlike u izvedbi mjerenja protoka za ove dvije metode ugradnje. Na primjer, vertikalni tok tekućine prema dolje uzrokovat će dodatnu silu na senzor mjerača protoka, što će utjecati na performanse mjerača protoka i smanjiti linearnost i ponovljivost mjerača protoka. Smjer ugradnje mjerača protoka također ovisi o fizičkim svojstvima tekućine. Na primjer, vodoravni cjevovod može precipitirati čvrste čestice, pa se mjerač protoka koji mjeri ovo stanje ugrađuje u okomiti cjevovod.
② Smjer protoka tekućine
Ovaj problem je sličan smjeru ugradnje mjerača protoka. Budući da neki mjerači protoka mogu raditi samo u jednom smjeru, obrnuti protok će oštetiti mjerač protoka. Korištenje sličnih mjerača protoka također uzima u obzir mogućnost obrnutog protoka u slučaju neaktivnosti, što zahtijeva mjere kao što je ugradnja nepovratnih ventila za zaštitu mjerača protoka. Čak i mjerač protoka koji se može koristiti u oba smjera može imati neke razlike u performansama mjerenja između naprijed i natrag, i treba ga koristiti kako je odredio proizvođač.
③ Ravni dijelovi cijevi uzvodno i nizvodno mjerača protoka
Budući da će na mjerač protoka utjecati stanje protoka na ulazu cjevovoda, armatura cjevovoda također će dovesti do poremećaja protoka. Poremećaj protoka općenito uključuje vrtlog i distorziju profila raspodjele brzine protoka. Postojanje vrtloga općenito je posljedica prisutnosti dvaju ili više prostornih (stereo) koljena uzrokovanih. Iskrivljenje profila brzine obično je uzrokovano lokalnim preprekama u spojevima cijevi (npr. ventilima) ili koljenima. Ove učinke treba ublažiti uzvodnim ravnim stazama odgovarajuće duljine ili ugradnjom uređaja za poboljšanje protoka. Uz razmatranje utjecaja spojnih priključaka mjerača protoka, također možete uzeti u obzir utjecaj kombinacije priključaka uzvodnih cijevi, jer oni mogu generirati različite izvore smetnji, pa pripazite da razmak između izvora smetnji bude što je moguće veći. smanjiti njihov utjecaj. Na primjer, djelomično otvoreni ventil slijedi odmah nakon jednog zavoja.
Ravni dio cijevi također je potreban nizvodno od mjerača protoka kako bi se smanjili učinci protoka nizvodno.
Kod volumetrijskih mjerača protoka i Coriolisovih mjerača masenog protoka, na njih ne utječu asimetrični profili protoka; turbinski mjerači protoka trebaju se koristiti za smanjenje vrtloga; elektromagnetski mjerači protoka i mjerači protoka diferencijalnog tlaka trebali bi ograničiti vrtlog na vrlo mali unutar raspona.
Kavitacija i kondenzacija uzrokovani su nerazumnim rasporedom cijevi, izbjegavajući nagle promjene promjera i smjera cijevi. Loš raspored cjevovoda također može stvoriti pulsiranje.
④ Promjer cijevi i vibracije cijevi
Neki tipovi mjerača protoka nemaju širok raspon promjera cijevi, tako da će preveliki ili premali ograničiti izbor varijanti mjerača protoka. Za mjerenje protoka niskog protoka ili visokog protoka, možete odabrati mjerač protoka s različitim promjerom od promjera cijevi i možete koristiti reduktor za spajanje kako bi mjerač protoka radio unutar navedenog raspona. Ako brzina protoka prelazi raspon, ako je brzina protoka preniska, pogreška mjerača protoka će se povećati, a pogreška mjerača protoka može se povećati.
Neki mjerači protoka, kao što su vrtložni mjerači protoka i Coriolisovi maseni mjerači protoka piezoelektričnih detektora, osjetljivi su na mehaničke vibracije i lako ih poremete vibracije cjevovoda. Treba obratiti pozornost na dizajn nosača na cjevovodima prije i iza mjerača protoka. Uz upotrebu eliminatora pulsiranja za uklanjanje učinaka pulsiranja, također treba obratiti pozornost na držanje svih instaliranih mjerača protoka podalje od izvora vibracija ili pulsiranja.
⑤ Položaj ugradnje ventila
Regulacijski ventil i izolacijski ventil ugrađeni su u cjevovod gdje je ugrađen mjerač protoka. Kako bi se izbjegla neka smetnja raspodjele brzine protoka i kavitacija uzrokovana ventilom i kako bi se utjecalo na mjerenje mjerača protoka, opći regulacijski ventil treba postaviti nizvodno od mjerača protoka, a regulacijski ventil treba ugraditi u mjerač protoka. Povratni tlak mjerača protoka također se može povećati nizvodno kako bi se smanjila mogućnost kavitacije unutar mjerača protoka.
Svrha izolacijskog ventila je izolacija mjerača protoka od tekućine u cjevovodu radi lakšeg održavanja. Uzvodni ventil treba biti dovoljno udaljen od mjerača protoka. Kada mjerač protoka radi, prednji ventil treba biti potpuno otvoren kako bi se izbjegle smetnje kao što je distorzija raspodjele brzine protoka.
⑥ Zaštitni pribor
Ugradnja zaštitnih dodataka je zaštitna mjera za osiguranje normalnog rada mjerača protoka. Na primjer, kod mjerača protoka s pozitivnim pomakom iturbinski mjerači protoka, neka potrebna oprema poput filtara općenito se mora instalirati uzvodno. Sva ova oprema mora biti instalirana tako da ne utječe na korištenje mjerača protoka.
⑦ Električna veza i elektromagnetske smetnje
Trenutačno većina sustava za mjerenje protoka, bilo da se radi o samom mjeraču protoka ili njegovim dodacima, ima elektroničku opremu, tako da korišteno napajanje mora biti usklađeno s mjeračem protoka. Kada je izlazna razina mjerača protoka niska, treba koristiti pretpojačalo prikladno za okolinu. Izlazni signal nekih tipova mjerača protoka lako je ometen sklopnim uređajima velike snage, što uzrokuje fluktuacije izlaznih impulsa mjerača protoka i utječe na performanse mjerača protoka. Na primjer, signalni kabel trebao bi biti što dalje od kabela za napajanje i izvora napajanja kako bi se smanjile elektromagnetske smetnje i radiofrekvencijske smetnje. utjecaji.
⑧ Pulsirajući protok i neujednačen protok
Uz upotrebu eliminatora pulsiranja, potrebno je obratiti pozornost na držanje svih instaliranih mjerača protoka dalje od izvora pulsiranja. Uobičajeni izvori pulsiranja uključuju pumpe fiksnog volumena, klipne kompresore, oscilirajuće ventile ili regulatore, vrtložne sklopove i druge hidrauličke oscilacije. Općenito, mjerači protoka diferencijalnog tlaka imaju pulsirajuće pogreške protoka, a turbinski mjerači protoka ivrtložni mjerači protokatakođer imaju greške pulsirajućeg protoka. Neujednačen protok je protok koji varira s vremenom, a sporo pulsiranje poseban je slučaj neujednačenog protoka. Kao što su spore pulsacije uzrokovane radom prevelikog upravljačkog ventila.
Mjerač protoka može zasebno upravljati učincima pulsiranja senzora protoka i sekundarnog instrumenta za prikaz. Ugradite senzor protoka dalje od izvora pulsiranja ili ugradite niskopropusni filtar kao što je prigušivač (za tekućine) ili prigušnica (za plin) u sustav cjevovoda kako biste smanjili stupanj pulsiranja. Sekundarni instrument za prikaz može odabrati mjerač protoka s dobrim karakteristikama odziva (kao što je elektromagnetski mjerač protoka, ultrazvučni mjerač protoka) za povećanje prigušenja i izmjeriti parametre pulsiranja za procjenu dodatne pogreške pulsiranja.
4. Zahtjevi za uvjete okoliša
U procesu odabira mjerača protoka, ne smiju se zanemariti okolni uvjeti i povezane promjene, kao što su temperatura okoline, vlažnost, sigurnost i električne smetnje.
① Temperatura okoline
Promjene temperature okoline mogu utjecati na elektronički dio mjerača protoka i dio senzora protoka. Na primjer, promjene temperature mogu utjecati na promjene u veličini senzora, prijenos topline kroz kućište mjerača protoka, promjene u gustoći i viskoznosti tekućine, itd. Kada temperatura okoline utječe na elektroničke komponente instrumenta za prikaz, parametri komponente će se promijeniti. Senzor protoka i sekundarni instrument za prikaz trebaju biti instalirani na različitim mjestima, kao što je sekundarni instrument za prikaz treba biti instaliran u kontrolnoj sobi kako bi se osiguralo da temperatura ne utječe na elektroničke komponente. Treba reći da utjecaj temperature okoline ne bi trebao biti jedan od glavnih utjecaja nesigurnosti pri procjeni ukupne nesigurnosti mjerenja protoka.
② Vlažnost okoline
Atmosferska vlažnost u okolišu također je jedan od problema koji utječu na korištenje mjerača protoka. Na primjer, visoka vlažnost zraka će ubrzati atmosfersku koroziju i elektrolitičku koroziju i smanjiti električnu izolaciju, a niska vlažnost će izazvati statički elektricitet. Brze promjene temperature okoline ili medija mogu uzrokovati probleme s vlagom poput kondenzacije na površini.
③ Sigurnost
Mjerač protoka treba odabrati u skladu s relevantnim specifikacijama i standardima kako bi bio prikladan za upotrebu u okruženjima opasnim od eksplozije, a mjesto treba biti u skladu sa standardima za zaštitu od eksplozije.
④Električne smetnje
Kabeli za napajanje, motori i električni prekidači stvaraju elektromagnetske smetnje koje mogu uzrokovati pogreške u mjerenju protoka ako se ne poduzmu nikakve mjere.
5. Ekonomska razmatranja
1. Razmotrite troškove kupnje mjerača protoka iz ekonomske perspektive
Pri kupnji mjerača protoka potrebno je usporediti ekonomski učinak različitih vrsta mjerača protoka na cjelokupni mjerni sustav. Na primjer, mjerač protoka s manjim rasponom od mjerača protoka sa širim rasponom treba biti pokriven s više mjerača protoka paralelno i s više cjevovoda u istom rasponu mjerenja. Stoga, uz mjerač protoka, potrebno je dodati mnogo pomoćne opreme, poput ventila i pribora za cjevovode. Čekati. Iako je cijena mjerača protoka površinski smanjena, ostali troškovi su povećani, što nije isplativo izračunati. Na primjer, trošak ugradnje mjerača protoka s otvorom plus mjerač diferencijalnog tlaka relativno je jeftin, ali trošak sastavljanja mjerne petlje, uključujući fiksni pribor ploče s otvorom, može premašiti cijenu osnovnih dijelova.
2. Trošak instalacije
Prilikom kupnje mjerača protoka treba uzeti u obzir ne samo troškove nabave mjerača protoka, već i druge troškove, kao što su troškovi nabave dodatne opreme, troškovi instalacije i puštanja u rad, troškovi održavanja i redovitih pregleda, operativni troškovi i troškovi rezervnih dijelova.
Na primjer, mnogimjerači protokatrebaju biti opremljeni relativno dugim uzvodnim ravnim dijelovima cijevi kako bi se osigurala njihova izvedba mjerenja. Pravilna instalacija stoga zahtijeva dodatne rasporede cjevovoda ili premosne cijevi za redovito održavanje. Stoga bi se naknada za ugradnju trebala smatrati razumnom u mnogim aspektima, kao što su zaporni ventil, filtar i drugi pomoćni troškovi potrebni za rad.
3. Operativni troškovi
Operativni trošak mjerača protoka uglavnom je potrošnja energije tijekom rada, uključujući internu potrošnju energije električnog instrumenta ili potrošnju energije izvora zraka pneumatskog instrumenta i energiju utrošenu za guranje tekućine kroz instrument tijekom postupka mjerenja. , odnosno pumpa koja svladava gubitak tlaka uzrokovan instrumentom zbog mjerenja. Troškovi dostave itd. Na primjer, veliki dio diferencijalnog tlaka koji stvaraju mjerači protoka diferencijalnog tlaka ne može se povratiti, a mjerači protoka s pozitivnim pomakom i turbinski mjerači protoka također imaju značajan otpor. Samo puni kanal, neometanoelektromagnetski mjerači protokaiultrazvučni mjerači protokau osnovi nemaju trošak, a umetnuti mjerači protoka imaju mali omjer blokade za velike promjere cijevi, a njihov se gubitak tlaka može zanemariti.
Procjenjuje se da je jednogodišnja potrošnja energije pumpanja mjerača protoka s otvorom diferencijalnog tlaka promjera 100 mm ekvivalentna trošku nabave mjerača protoka. Ako se zamijeni elektromagnetski mjerač protoka, trošak nabave iznosi samo četiri godine. potrošnje energije. Predviđeno je da će potrošnja energije crpljenja cijevi većeg promjera biti skuplja. Općenito se vjeruje da se mjerač protoka s malim gubitkom tlaka i bez gubitka tlaka treba koristiti što je više moguće za mjerač protoka veći od 5000 mm. Na primjer, tradicionalni mjerači protoka diferencijalnog tlaka koji se koriste u projektima vodoopskrbe rijetko koriste ploče s otvorom i koriste Venturi cijevi s niskim gubitkom tlaka. Sada su ažurirani na elektromagnetske mjerače protoka i ultrazvučne mjerače protoka.
4. Naknada za testiranje
Naknada za ispitivanje određuje se prema razdoblju ovjeravanja mjerača protoka. Za detekciju sirove nafte ili rafinirane nafte koja se općenito koristi za trgovinsko poravnanje, standardna volumenska cijev često se postavlja na licu mjesta kako bi se izvršila online provjera mjerača protoka.
5. Troškovi održavanja i troškovi rezervnih dijelova itd.
Trošak održavanja je trošak potreban za održavanje normalnog rada mjernog sustava nakon što se mjerač protoka stavi u uporabu, uglavnom uključujući troškove održavanja i rezervnih dijelova. Mjerači protoka s pokretnim dijelovima zahtijevaju više radova na održavanju, kao što je redovita zamjena ležajeva otpornih na habanje, vratila, vodilica, prijenosnih zupčanika itd.; Mjerači protoka bez pomičnih dijelova također moraju biti pregledani, kao što je uobičajena geometrijska metoda mjerenja za provjeru mjerača protoka s otvornom pločom.
Troškovi rezervnih dijelova će se povećavati kako se performanse mjerača protoka budu poboljšavale. Pri odabiru mjerača protoka treba voditi računa o povećanju nabavne cijene rezervnih dijelova, posebno mjerača protoka koji se uvozi iz inozemstva, a ponekad se često mijenja cijeli mjerač protoka zbog teškoće trošenja rezervnih dijelova.
6. Izbor mjernih metoda i mjerača protoka
Prethodni odjeljci odnose se na odabir općih mjerača protoka. Ovaj odjeljak kao primjer uzima odabir mjerača protoka za mjerenje protoka kaše, velikog protoka tekućine i protoka pare.
1. Odabir mjerenja protoka gnojnice
S popisa za odabir mjerača protoka, dodatni mjerači protoka koji se mogu koristiti za kašu od vlakana čestica uključuju: mjerači protoka diferencijalnog tlaka uključuju koljena, klinaste cijevi, elektromagnetske mjerače protoka, Doppler ultrazvučne mjerače protoka, Vrtložni mjerač protoka, ciljni mjerač protoka, Coriolisov maseni mjerač protoka, itd. Prema na trenutnu upotrebu kućnih mjerača protoka i mjerne performanse raznih mjerača protoka, elektromagnetski mjerači protoka prvi su izbor za mjerenje protoka gnojnice, osim ako je izmjerena gnojnica nevodljiva ili sadrži feromagnetske čestice, a sustav mjernog cjevovoda nije dopušteno rezati isključeno na Samo kada je spojen senzor protoka, odabiru se drugi mjerači protoka. Prema izvješćima, dugogodišnje iskustvo primjene u mjerenju brzine protoka kaše ugljena vode s udjelom ugljena u prahu do 65 posto smatra se boljim od elektromagnetskih mjerača protoka.
Mjerači protoka diferencijalnog tlaka mogu se koristiti za mjerenje gnojnice. Uz koljena, klinaste cijevi i prstenaste cijevi, senzor diferencijalnog tlaka također se može koristiti za ploče s kružnim otvorima i ekscentrične ploče s otvorima kada je kruta faza mala. Venturijeve cijevi također se koriste za mjerenje. .
Doppler ultrazvučni mjerač protoka može se mjeriti bez rezanja cijevi i stezanja ultrazvučnog pretvarača (sonde) izvan cijevi, ali točnost mjerenja nije velika.
Vrtložni mjerač protoka može mjeriti samo krutine koje sadrže malu količinu praha, a kruti sadržaj je velik ili vlaknast će uzrokovati buku i ne može se koristiti.
Ciljni mjerač protoka koristi se za protok tekućine kao što je teško ulje ili zaostalo ulje koje sadrži ugljen u prahu, a koristi se ciljni mjerač protoka.
Coriolisovi maseni mjerači protoka imaju iskustva u mjerenju gnojnice u stranim zemljama i općenito su njihove ravne cijevi za mjerenje prikladne, ali nema mnogo iskustva u domaćoj primjeni.
2. Izbor za mjerenje velikog protoka tekućine u zatvorenim cjevovodima
Veliki protok koji se ovdje spominje ne odnosi se na "relativno veliki protok" kada je brzina protoka određenog promjera cijevi velika, već veliki protok apsolutne vrijednosti protoka. Budući da brzina protoka tekućine koja se transportira cjevovodom ima određeni raspon, ekonomična brzina protoka tekućine niske viskoznosti obično je 1 ~ 3 m/s. Stoga se ovdje spomenuto mjerenje "velikog protoka" odnosi na mjerenje velikog protoka u cjevovodu.
Općenito govoreći, mjerač protoka s promjerom cijevi ispod DN300 naziva se mjerač protoka malog i srednjeg promjera cijevi, onaj iznad DN300 ~ DN400 naziva se mjerač protoka velikog promjera cijevi, a onaj iznad DN1200 naziva se mjerač protoka ekstra velikog promjera cijevi. Obično je mjerenje protoka tekućine u cijevima posebno velikog promjera uglavnom voda, a osim vode, tu su i naftni proizvodi. Općenito, mjerači protoka velikog promjera uključuju mjerače protoka diferencijalnog tlaka, elektromagnetske mjerače protoka, ultrazvučne mjerače protoka i umetnute mjerače protoka. Također postoje mjerači protoka s pozitivnim pomakom i turbinski mjerači protoka za DN300~DN500.
(1) Uvjeti ugradnje
Uvjeti ugradnje uglavnom se temelje na tome može li metoda mjerenja omogućiti prekid protoka cijevi i obustavu rada, je li dopušteno bušiti rupe na cijevi i je li dopušteno prekinuti protok cijevi prema ugradite senzor protoka.
Ako je senzoru protoka dopušteno prekinuti protok cijevi, mogu se odabrati elektromagnetski mjerači protoka, ultrazvučni mjerači protoka s mjernim dijelovima cijevi, mjerači protoka s pozitivnim pomakom i turbinski mjerači protoka.
Ekstrapolacijski pretvaračultrazvučni mjerači protokai umetnuti mjerači protoka mogu se odabrati ako je dopušteno bušenje rupa u cjevovodu.
Ako gore navedeni zahtjevi nisu dopušteni, možete odabrati samo ultrazvučni mjerač protoka s vanjskom sondom koja se pričvršćuje.
(2) Zahtjevi točnosti mjerenja
Za nadzorni prijenos koji zahtijeva visoku točnost mjerenja i nevodljive tekućine mogu se odabrati ultrazvučni mjerači protoka s dijelovima mjerne cijevi, višekanalni ultrazvučni mjerači protoka, mjerači protoka s pozitivnim pomakom i turbinski mjerači protoka, a elektromagnetski mjerači protoka također se mogu odabrati za mjerače protoka vodljivih tekućina.
Za kontrolni omjer, Venturijeva cijev diferencijalnog tlaka i ultrazvučni mjerač protoka vanjske stezne sonde mogu se odabrati s nižim zahtjevima točnosti mjerenja. Opcijski umetnuti mjerač protoka s niskim zahtjevima točnosti mjerenja.
(3) Gubitak tlaka (trošak energije pumpanja)
Trošak energije crpljenja kod mjerenja velikog protoka čini značajan udio operativnih troškova mjerenja protoka, gubitka tlaka i (troška energije crpljenja) kao što su Venturi diferencijalni tlak, mjerač protoka s pozitivnim pomakom i brojač protoka turbine. Manji je umetni mjerač protoka, a onaj bez gubitka tlakaelektromagnetski mjerač protoka.
3. Izbor mjerenja protoka pare
Mjerenje protoka pare podijeljeno je u dvije kategorije u smislu tehnologije mjerenja, jedna je pregrijana para i zasićena para s visokom suhoćom (suhoća x=0.9 ili više), a druga je zasićena para s niskom suhoćom. Prva kategorija se može tretirati kao jednofazni fluid, dok je druga kategorija dvofazni protok. Budući da su svi trenutni mjerači protoka prikladni samo za jednofazne fluide, potrebno je dodatno proučavati zasićenu paru niske suhoće.
(1) Mjerenje protoka pregrijane pare i zasićene pare visoke suhoće
Najčešće korišteni mjerači protoka su: mjerač protoka prigušnog diferencijalnog tlaka, koji je još uvijek glavni instrument za mjerenje protoka pare. Na primjer, prigušni uređaj, transmiter diferencijalnog tlaka i grupa s tri ventila integrirani su u integrirani prigušni mjerač protoka. Prigušni mjerač protoka rješava nedostatak kvara signalne cijevi diferencijalnog tlaka. Tu su i dijelovi za prigušivanje sadnje, a umjesto standardnih ploča s otvorima koriste se standardne mlaznice. Budući da se mlaznice uspoređuju s pločama s otvorom, koeficijent istjecanja mlaznica je stabilan, a koeficijent istjecanja neće se promijeniti zbog tupog ruba oštrog kuta. Gubitak tlaka također je manji nego kod ploče s otvorom. , općenito pri istoj brzini protoka i vrijednosti, gubitak tlaka je oko 30 posto do 50 posto ploče otvora.
Vrtložni mjerač protoka mjeri srednju temperaturu, to jest ispod 200 stupnjeva. Treba reći da je primjena pare postala zrela. To je tip mjerača protoka koji se trenutno koristi u mjerenju pare. Međutim, mora se napomenuti da će medij s niskom suhoćom uzrokovati odstupanje koeficijenta instrumenta od vrijednosti detekcije i povećati pogrešku mjerenja.
Cijevni mjerač protoka jednolike brzine i protokomjer s šunt rotorom još uvijek se mogu koristiti u internoj distribuciji upravljanja gdje zahtjevi za točnost nisu previsoki, jer je uporaba relativno jeftina i jednostavna, a pogodna je za mjerenje malog i srednjeg protoka pare .
Za ciljni mjerač protoka, električni i pneumatski ciljni transmiter protoka razvijen u Kini 1970-ih je instrument za detekciju kombiniranog instrumenta električne i pneumatske jedinice. Budući da je pretvarač sile u to vrijeme izravno koristio mehanizam za ravnotežu sila transmitera diferencijalnog tlaka, donio je mnoge nedostatke uzrokovane samim mehanizmom za ravnotežu sila. Na primjer, točnost mjerenja je niska, pomak nulte točke, pouzdanost mehanizma poluge i slaba stabilnost. Stoga su izvorni JJG 461-1986 propisi o "odašiljaču ciljnog protoka" formulirani 1986. godine, što je prošlo 25 godina. Budući da se električni i pneumatski transmiteri ciljnog protoka više ne proizvode i ne koriste. Izvorni propisi više nisu prikladni za uporabu, stoga se donosi novi
Protokol ciljnog mjerača protoka.
Struktura ciljanog mjerača protoka sastoji se od mjerne cijevi, ciljne ploče, senzora sile i jedinice za obradu signala. Senzor sile je senzor tipa mjerača naprezanja, a zaslon za obradu signala može izravno očitati zaslon ili poslati standardni signal. Senzor sile sastoji se od cilindričnog elastičnog tijela i mjerača sile, a može biti unutarnji ili vanjski. Kada se elastično tijelo deformira pod djelovanjem sile, ono prekida ravnotežu mosta sastavljenog od mjerača sile, proizvodeći električni signal koji je na kvadrat s brzinom protoka.
Njegov princip rada je postavljanje ciljne ploče okomito na smjer protoka zraka u ravnom dijelu cijevi konstantnog presjeka. Kada tekućina prolazi oko ciljne ploče, ciljna ploča je izložena potisku, a veličina potiska proporcionalna je kinetičkoj energiji tekućine i površini ciljne ploče. proporcionalan. Unutar određenog raspona Reynoldsovih brojeva, protok kroz mjerač protoka proporcionalan je sili na ciljnoj ploči. Silu na ciljnu ploču detektira senzor sile.
Uzimajući kružnu ciljnu ploču kao primjer, osnovna formula za izračun protoka je:
0ac6fc8d45.png
Sila na ciljnoj ploči pretvara se u strujni signal (4-20) mA ili signal tlaka zraka (20-100kPa) preko pretvarača sile, a odnos između izlaznog signala i brzine protoka može odrediti prema gornjoj formuli.
Budući da novi ciljani mjerač protoka tipa deformacije ima novu strukturu i princip mjerenja, ima relativno bolju mogućnost primjene u mjerenju pare i prikladan je za mjerenje malog i srednjeg protoka pare.
(2) Mjerenje protoka zasićene pare niske suhoće
Zasićena para koju proizvode opći industrijski kotlovi je zasićena para s visokom suhoćom (iznad 0,95) na izlazu, ali u procesu transporta na velike udaljenosti, zbog mnogih čimbenika kao što su slabo očuvanje topline ili neuravnotežena isprekidana korištenja pare, suhoća se stalno povećava. padaju, pa čak i postaju mokra para s visokim sadržajem vode, odnosno dvofazni fluid plina i vode. Karakteristike protoka dvofaznih fluida bitno su različite od onih kod jednofaznog protoka. Koeficijenti mjerača protoka ili koeficijenti istjecanja izmjereni u jednofaznom protoku ne mogu se koristiti za mjerenja dvofaznog protoka. Na primjer, koeficijent istjecanja u ispitivanju dvofaznog protoka mjerača protoka s otvorom mora se korigirati za suhoću. Stoga je kod mjerenja protoka zasićene pare niske suhoće parametar suhoće parametar koji se mora mjeriti. Šteta što još nema zrelog suhomjera. Osim toga, korekcija suhoće koeficijenata mjerača drugih vrsta mjerača protoka nije dublje proučavana. Samo rješavanjem ovog problema može se mjeriti protok zasićene pare niske suhoće.