Industrija zaštite okoliša postavlja sve veće zahtjeve za točnost i pouzdanost mjerenja i kontrole protoka otpadnih voda. I teorija i praksa izlažu svoje karakteristike.
1. Dizajn odabira elektromagnetskog mjerača protoka
Elektromagnetni mjerači protoka koristili su se i brzo razvijali u mjerenju protoka 1970 -ih i 1980 -ih od domaće industrijske primjene krajem 1950 -ih. Princip rada elektromagnetskog mjerača protoka temelji se na Faradayevom' zakonu elektromagnetske indukcije, odnosno, izmjereni medij teče okomito na smjer magnetske linije sile, pa se inducirana elektromotorna sila EX stvara u smjer okomit na tok medija i magnetsku liniju sile. ), na elektromagnetski mjerač protoka ne utječu vanjski čimbenici poput temperature, tlaka, viskoznosti i jačine. U izbočenom dijelu mjerne cijevi nema kontrakcije ili gubitka tlaka. Osim toga, početni signal koji detektira element protoka je prosjek fluida. Brzina protoka je napon s preciznom linearnom promjenom, koji nema nikakve veze s drugim svojstvima fluida i ima velike prednosti. Prema karakteristikama kanalizacije s velikim promjenama protoka, nečistoćama, niskom korozivnošću i određenom vodljivošću, elektromagnetski mjerači protoka dobar su izbor za mjerenje protoka kanalizacije. Ima kompaktnu strukturu, male veličine, prikladnu instalaciju, rad i održavanje. Na primjer, mjerni sustav prihvaća inteligentan dizajn i općenito je brtvljenje ojačano, što može normalno raditi u relativno lošijem okruženju. Elektromagnetski mjerač protoka s neoprenskom oblogom i elektrodama od nehrđajućeg čelika koji sadrže molibden mogu se odabrati kako bi zadovoljili zahtjeve mjerenja protoka otpadnih voda.
Tijekom proizvodnje određene rafinerije, zbog potreba proizvodnog procesa, proizvest će se velika količina industrijske kanalizacije. Podružnica za pročišćavanje otpadnih voda mora pratiti protok otpadnih voda. U prošlom dizajnu mnogi mjerači protoka koristili su vrtložne mjerače protoka i mjerače protoka otvora. U stvarnim primjenama otkriveno je da je izmjerena vrijednost prikazanog protoka imala veliko odstupanje od stvarne brzine protoka, a odstupanje elektromagnetskog mjerača protoka je uvelike smanjeno.
2. Izbor i dizajn vrtložnog mjerača protoka
Kao nova vrsta mjerača protoka, vrtložni mjerač protoka brzo se razvio od sredine 1980-ih. Ima mnogo prednosti i prednosti u mjerenju protoka, a sve se više koristi u suvremenim mjerenjima protoka. U Kini je upotrebi vrtložnih mjerača protoka za mjerenje protoka također posvećena sve veća pozornost. Trenutno moja zemlja ima seriju proizvoda s izvrsnim performansama i neovisnim pravima intelektualnog vlasništva. Vortex mjerač protoka razvijen je na temelju vibracija fluida. U skladu s različitim vrtloženjem, metoda detekcije postupno se razvila od tipa vruće žice i tipa osjetljivog na toplinu do tipa naprezanja, magnetski osjetljivog tipa, kapacitivnog tipa diferencijalnog prekidača i ultrazvučnog tipa. Vortex mjerač protoka može se koristiti u gotovo svim prilikama gdje se mogu formirati vrtložni redovi, ne samo u zatvorenim cjevovodima, već i u otvorenim utorima. U usporedbi s turbinskim mjeračem protoka, vrtložni mjerač protoka nema pokretnih mehaničkih dijelova, opterećenje održavanja je malo, a konstanta mjerača stabilna; u usporedbi s mjeračem protoka u otvoru, vrtložni mjerač protoka ima veliki mjerni raspon i mali gubitak tlaka, velika točnost, instalacija i održavanje su jednostavni. Međutim, postoje mnogi parametri vrtložnih mjerača protoka koji se odnose na okoliš, a koji se lako zanemaruju na mjestu uporabe i utječu na ispravne performanse mjerača protoka.
Princip vrtložnog mjerača protoka je ugradnja ustajalog dijela u cijev mjerača protoka. Kad tekućina teče kroz stagnirajući dio, uslijed stagnirajućeg učinka na površini stagniraćeg dijela, nizvodno od stagnirajućeg dijela generirat će se dva reda asimetričnog strujanja. Vrtlozi su ti vrtlozi odvojeni sa strane i sa stražnje strane stagnacijskog dijela, tvoreći takozvani Karmanov niz vrtloga. Kad je širina između stupova, L udaljenost između dva susjedna vrtloga), vrtložni stup je stabilan Reynoldsov broj Re je bezdimenzionalni broj koji karakterizira karakteristike protoka viskozne tekućine. Omjer stagnacije. Stoga stanje protoka fluida također ima određeni utjecaj na uporabu vrtložnih mjerača protoka. Ako parametri okoliša utječu na stanje protoka fluida, to će također utjecati na performanse vrtložnog mjerača protoka.
Sljedeći aspekti kroz praksu imaju utjecaj na uporabu vrtložnih mjerača protoka, te probleme treba analizirati.
(1) Područje mjerenja vrtložnog mjerača protoka relativno je veliko, općenito 10: 1, ali donja granica mjerenja ograničena je mnogim faktorima: Re> 10000 osnovni je ZUI uvjet za rad vrtložnog mjerača protoka. Osim toga, na nju utječe i energija vrtloga. Ograničenje je da ako je brzina protoka medija niska, jakost i brzina vrtnje vrtloga su također niski, te je teško uzrokovati da osjetni element generira odzivni signal. Učestalost vrtloga f je također mala, što će također otežati obradu signala. Gornja granica mjerenja ograničena je frekvencijskim odzivom senzora (na primjer, magnetski senzor općenito ne prelazi 400Hz) i frekvencijom kruga. Stoga se raspon protoka mora izračunati i uzeti u obzir tijekom projektiranja, a odabir treba izvršiti prema protoku fluida. Uvjeti okoliša na mjestu uporabe komplicirani su, a elektromagnetske smetnje treba uzeti u obzir uz temperaturu okoliša, vlažnost, atmosferu i druge uvjete pri odabiru modela. Kod jakih smetnji, poput visokonaponskih prijenosnih stanica, ispravljačkih postaja velikih razmjera itd., Magnetski osjetljivi, piezoelektrični naponi i drugi instrumenti ne mogu raditi normalno ili se ne mogu točno izmjeriti.
(2) Vibracije su također veliki neprijatelj ove vrste instrumenata. Stoga treba obratiti pozornost na izbjegavanje mehaničkih vibracija pri uporabi, osobito na poprečne vibracije cijevi (okomito na os cijevi i okomiti vrtlog za stvaranje vibracija osi tijela). Taj se učinak ne može suzbiti i ukloniti u konstrukciji mjerača protoka. Budući da je ulični vrtložni signal osjetljiv i na utjecaj polja protoka, nije prikladan za uporabu kada duljina ravnog dijela cijevi ne može jamčiti potrebne uvjete protoka za stabilnu vrtložnu ulicu. Čak se i kapacitivni i ultrazvučni tipovi s jakom otpornošću na vibracije ne mogu zanemariti kako bi se osiguralo da je tekućina potpuno razvijen jednosmjerni tok.
(3) Temperatura medija također ima veliki utjecaj na performanse vrtložnog mjerača protoka. Na primjer, vrtložni mjerač protoka tipa naprezanja tlaka ne može se dugo koristiti na 300 ℃, jer će se njegov izolacijski otpor promijeniti na 10MΩ na sobnoj temperaturi.
~ 100MΩ naglo pada na 1MΩ ~ 10KΩ, a izlazni signal također postaje manji, što dovodi do pogoršanja mjernih karakteristika. U tu svrhu treba koristiti magnetski osjetljivu ili kapacitivnu strukturu. U mjernom sustavu senzor i pretvarač trebaju biti instalirani odvojeno kako bi se izbjeglo dugotrajno povišenje temperature na pouzdanost i vijek trajanja instrumenta. Vortex mjerač protoka relativno je nova vrsta mjerača protoka, koji je u fazi razvoja i nije jako zreo. Ako nije pravilno odabran, izvedba se neće moći dobro igrati. Tek nakon razumnog odabira i ispravne instalacije, potrebno je ozbiljno i redovito održavati tijekom uporabe i kontinuirano akumulirati iskustvo, poboljšati predvidljivost kvarova sustava i sposobnost prosuđivanja i rješavanja problema, kako bi se postigli zadovoljavajući rezultati.
3. Odabir i dizajn prigušivača mjerača protoka
Mjerač protoka prigušivanja vrsta je mjernog uređaja koji se u ranim danima u velikim količinama koristi za mjerenje protoka. Ima najdužu povijest i koristi puno ZUI -ja. Sada su uobičajene ploče s okruglim otvorom i suženim ulaznim pločama. Princip rada je dodavanje prigušnog dijela ploče otvora u cjevovod za tekućinu i uvođenje odašiljača razlike tlaka kroz cijev za vođenje tlaka za mjerenje uzvodno i nizvodno od prigušnog komada. Razlika tlaka izračunava se prema izmjerenoj razlici tlaka kako bi se dobila trenutna vrijednost protoka. Zbog nepomičnosti vode u cijevi za vođenje tlaka, u hladnijim područjima, tlačna cijev otvora postavljena na otvorenom zimi lako se smrzava i puca (smrzava), zbog čega instrument za diferencijalni tlak ne može normalno raditi. Prilikom mjerenja prljave kanalizacije, ploču s otvorom potrebno je često čistiti. Ako se ne očisti na vrijeme, točnost mjerenja će se smanjiti, tlačnu cijev često blokira prljavština i instrument se ne može koristiti. Postoje nedostaci kao što su veliki gubitak tlaka i velika količina održavanja kada se koristi metoda otvora za mjerenje brzine protoka. Stoga se promjenom tlačne metode, poput metode tlaka promjera, može smanjiti utjecaj prljavštine ploče otvora.
Među gore navedenih nekoliko vrsta mjerača protoka za mjerenje protoka otpadnih voda, elektromagnetski mjerači protoka imaju bolje performanse i širok raspon primjena za prigušivanje mjerača protoka, dok su vrtložni mjerači protoka relativno novi i stalno se razvijaju. Samo razumijevanjem performansi ovih vrsta mjerača protoka, izbor i dizajn mjerača protoka mogu biti dobri, tako da mjerenje i kontrola protoka kanalizacije može zadovoljiti zahtjeve točnosti i pouzdanosti.