Принцип работы расходомера: Типы расходомеров, область их применения, преимущества и недостатки

Содержание

Типы расходомеров, область их применения, преимущества и недостатки

Расходомер представляет собой прибор для измерения количества израсходованного (пройденного через трубопровод) рабочего вещества, жидкости или газа. Поскольку сжимаемые и несжимаемые вещества имеют свою специфику измерения, то и устройства в этом сегменте различаются по принципам действия. Каждая категория рассчитана на работу в среде с определенными эксплуатационными характеристиками, отличается особыми параметрами, имеет свои преимущества и недостатки.

Электромагнитные расходомеры

В основе таких приборов – закон Фарадея (электромагнитной индукции). Электродвижущая сила формируется под воздействием воды или другой проводящей жидкости, проходящей через магнитное поле. Получается, что жидкость течет между полюсами магнита, создавая ЭДС, а прибор фиксирует напряжение между 2 электродами, тем самым измеряя объем потока. Этот прибор работает с минимальными погрешностями при условии транспортировки очищенных жидкостей и никак не тормозит поток.

 Преимущества электромагнитных расходомеров

  • В поперечном сечении нет движущихся и неподвижных деталей, что позволяет сохранить скорость транспортировки жидкости.
  • Измерения можно производить в большом динамическом диапазоне.

Недостатки

  • Если в жидкости будут магнитные и токопроводящие осадки, загрязнения, то прибор будет работать с искажениями.

Ультразвуковые расходомеры

Расходомеры этого типа дополнены передатчиками УЗ-сигналов. Скорость прохождения сигнала от передатчика до приемника будет меняться каждый раз при движении жидкости. Если ультразвуковой сигнал идет по направления потока, то время уменьшается, если против – увеличивается. По разности времени прохождения сигнала по потоку и против него и рассчитывается объемный расход жидкости. Как правило, такие устройства комплектуются аналоговым выходом и микропроцессорным блоком управления, а все отображаемые данные выводятся на LED-дисплей.

Достоинства ультразвуковых расходомеров

  • Устойчивость к вибрациям и ударам.
  • Стабильный долговечный корпус.
  • Подходят для нефтеперерабатывающей промышленности и систем охлаждения.
  • Выполняют замеры расхода воды и жидкостей, подобных воде по физическим свойствам.
  • Работают в среднем динамическом диапазоне измерений.
  • Могут монтироваться на трубопроводы больших диаметров.

Недостатки

  • Повышенная чувствительность к вибрациям.
  • Восприимчивость к осадкам, поглощающим либо отражающим ультразвук.
  • Чувствительность к перекосам потока.

Тахометрические расходомеры

В расходомерах тахометрического типа основным измерительным элементом служит крыльчатка или турбина (располагаются перпендикулярно или параллельно проходящему потоку соответственно). В процессе замеряются скорость вращения и количество оборотов, сделанных в потоке.

Преимущества

  • Подходят для измерения расхода жидкости, пара и газа.
  • Простые и дешевые модели.
  • Легко монтируются на трубопроводы малых диаметров и часто используются в бытовых условиях.
  • Работают без источника питания, электроподключение не требуется.

Недостатки

  • Для трубопровода большого диаметра (то есть в промышленном учете) тахометрические расходомеры будут слишком дорогими из-за повышенной металлоемкости, а также чересчур громоздкими.
  • Создают гидравлическое сопротивление потоку и в случае с большими диаметрами могут стать причиной «блокировки» или выйти из строя из-за механических поломок.
  • Невысокая надежность для промышленных измерений, малый динамический диапазон.
  • Недостаточная точность учета: на результаты влияют примеси и посторонние предметы в потоке.
  • Срок эксплуатации недостаточно высокий: подходит для бытовых условий, но не для промышленности.

Кориолисовы расходомеры

В основе действия – эффект Кориолиса: U-образные трубки подвергаются колебаниям при движении, а вибрационные колебания, в свою очередь, вызывают закручивание вещества. Величина сдвига фаз зависит от массового расхода жидкости или пара. Расход измеряется с учетом образуемого угла закручивания. Чаще всего такие расходомеры применяются для жидкостных сред, в том числе для красок, лаков, жидких полимеров.

Преимущества

  • Массовый расход измеряется напрямую.
  • Осадки или загрязнения, растворенные в жидкости, не влияют на результаты измерений.
  • Препятствий во внутреннем сечении нет, система работает стабильно.
  • Подходят для измерения всех типов жидкости, вне зависимости от их электрической проводимости.

Недостатки

  • Дороговизна, сложные технологические компоненты.
  • Необходимость высокоточного монтажа.
  • Точность проведения замеров может изменяться при сильных вибрациях.

Вихревые расходомеры

В таких приборах проводится измерение частоты колебаний, возникающих в потоке газа или жидкости в момент обхождения препятствий. Обтекание приводит к образованию вихрей (собственно, поэтому этот тип устройств и получил свое название), а величина изменения завихрений позволяет вычислить силу потока.

Преимущества

  • Подходят для измерения расхода газов, технического воздуха.
  • Движущихся частей в конструкции нет.

Недостатки

  • В сечении есть механические препятствия, мешающие движению среды.
  • При загрязнении тела обтекания точность измерения существенно снижается.
  • Прибор чувствителен к изменениям температуры.
  • Возникновение вибраций влияет на результаты.
  • Измерения возможны в малом динамическом диапазоне.

Вихревые расходомеры измеряют частоту колебаний, которые возникают в потоке жидкости или газа, когда они обтекают препятствия. При обтекании препятствий образуется вихрь, от которого приборы и получили свое название.

Расходомеры перепада давления

В основе принципа действия таких приборов – измерение перепада давления, возникающего в момент прохождения жидкостного или газового потока через сужающееся приспособления (шайбу, сопло). В этом месте меняется скорость потока, а давление возрастает. Замеры в точке прохождения препятствия производятся с использованием дифференциального датчика давления.

Преимущества

  • Движущиеся части в приборе отсутствуют.

Недостатки

  • Измерения возможны в малом динамическом диапазоне.
  • Любые осадки на сужающем устройстве приводят к значительным погрешностям.
  • Механические препятствия в сечении снижают надежность конструкции.

Эти шесть вариантов считаются основными типами расходомеров для измерения объемов жидкостей и газообразных сред, воздух и воды.

В компании Измеркон предлагается широкий выбор промышленных расходомеров воздуха и сжатых газов, в том числе и с цифровым интерфейсом. Вы можете подобрать подходящую модель, ориентируясь на описание или проконсультировавшись с менеджерами. Наша компания из Санкт-Петербурга обеспечивает отправку измерительных приборов по всей России.

принцип работы, схема и т.д.

Термально-массовый расходомер — прибор для измерения расхода, принцип действия которого основан на сдвиге фаз и прямом измерении того, сколько жидкости или газа перемещается по трубе в настоящий момент.

Термально-массовый расходомер от фирмы Endress+Hauser

Измерения расхода при использовании термального принципа применимо для больших трубопроводов и воздуховодов. Существуют расходомеры, разработанные специально для данного применения. Они могут быть монтированы непосредственно в трубу через стандартное технологическое соединение.

Рекомендуем разобраться с тем, что такое объемный расход и изучить каталог приборов для измерения расхода.

Принцип действия термально-массового расходомера

Внутри термального расходомера расположены два температурных сенсора, монтируемые в измеряющую трубу. Они известны, как термометры сопротивления. Один из этих температурных сенсоров фиксирует фактическую температуру газа для сравнения, независимо от скорости потока. Второй температурный сенсор постоянно нагревается посредством электроэнергии. Таким образом заранее заданная разность температур постоянно поддерживается между двумя сенсорами.

Схема термально-массового расходомера

При отсутствии потока, разность температур между двумя сенсорами не меняется.

Как только жидкость начинает перемещаться по измерительной трубе, тепло начинает переноситься от нагретого температурного сенсора движущимся потоком газа. Соответствующий эффект охлаждения фиксируется и сразу же компенсируется, путем изменения объема потребляемой энергии. В результате постоянно поддерживается заданная разность температур.

Ток необходимый для поддержания нагревания и тем самым сохранения разности температур пропорционален эффекту охлаждения, и поэтому является прямым измерением массового расхода в трубе. Чем выше скорость потока, тем больше эффект охлаждения и объем энергии, необходимый для поддержания разности температуры.

Вихревые расходомеры: принцип работы, особенности применения

Современные вихревые расходомеры превосходят по характеристикам и возможностям своих предшественников, которые использовали большие тела обтекания, блокирующие 43% площади поперечного сечения трубы. В конструкции современных ультразвуковых расходомеров используются тела обтекания малого диаметра для получения большей амплитуды перемещения.

В результате этого, значительно улучшены характеристики потери давления в системе и динамический диапазон прибора.

Содержание статьи

Назначение и области применения

Вихревые расходомеры-счетчики предназначены для измерения объемного и массового расхода жидкостей, газов и пара. Расходомеры состоят из блока электроники и первичного преобразователя. Блок выполнен в виде цилиндрического корпуса с отсеками для смотрового окна и разъемов. На корпусе расположены кабельные вводы и переходник для преобразователя. Применяются расходомеры для измерения и учёта расхода веществ технологических процессов в промышленности и коммунальном хозяйстве.

  • Идеально подходит для сред с высокой температурой и высокой скоростью пара
  • Производство энергии — паровые установки
  • Промышленное применение — установки ОВКВ, региональное управление энергопотреблением
  • Коммерческое применение — управление энергопотреблением зданий, студенческих городков и сооружений
  • Нефтегазовая промышленность — распределение природного газа
  • Нефтехимическая промышленность — массовая балансировка, подогрев технологических реакций

Правильный выбор датчиков напрямую влияет на финальный результат производственного круговорота, поэтому электронные расходомеры являются одним из важнейших звеньев цепи технического процесса. Вихревые расходомеры – это одни из самых востребованных на отечественном рынке приборов для учёта расхода веществ. Свою популярность они заслужили благодаря надёжности, простоте в эксплуатации, высокой точности измерений и, что немаловажно, своей доступности. История вихревых расходомеров начинается в 60х годах двадцатого века, но современные датчики сделали огромный шаг вперёд по сравнению со своими предками.

Что же такое вихревой расходомер и какой принцип действия к содержанию

Простой пример эффекта образования вихрей – это флаг, волнующийся на ветру из-за завихрений, которые создаются движением воздуха, обтекающего флагшток. Поток измеряемого вещества проходя по внутреннему сечению арматуры расходомера, встречает на своём пути препятствие — тело обтекания, установленное в расходомере, проходя через него, увеличивает скорость, уменьшая давление. Таким образом, после преодоления препятствия создаются завихрения, называемые вихревой дорожкой Кармана. Ультразвуковой луч, генерируемый прибором, проходит через поток вихрей ниже по течению от тела обтекания. При прохождении вихрей несущая ультразвукового сигнала изменяется.

Это изменение несущей доступно для измерения и смещается пропорционально количеству образовавшихся вихрей. Цифровая обработка сигналов позволяет определить число вихрей. Эта величина преобразуется в скорость потока. Программа преобразует скорость в объемный расход в единицах измерения, выбранных оператором. В вихревых расходомерах компании используется самые маленькие тела обтекания среди расходомеров такого типа, которые обеспечивают высокую чувствительность, исключительную работоспособность при очень низких расходах. Большой динамический диапазон и низкие потери давления. При использовании встроенного термометра сопротивления и внешнего датчика давления программное обеспечение расходомера позволит скомпенсировать изменения давления и температуры для точного измерения массового расхода (расходомеры газов).

Для усиления выходного сигнала в некоторых расходомерах устанавливают несколько обтекаемых тел. Сами же тела могут иметь различные формы, например, треугольную или круглую. Одним из важнейших достоинств такого типа расходомеров является отсутствие каких-либо движущихся частей, что несомненно оказывает положительное влияние на срок службы прибора. Это одни из самых долговечных и неприхотливых приборов.

Подтипы вихревых расходомеров к содержанию

Все вихревые расходомеры можно разделить на три группы по типу преобразователей.

  1. Вихревые расходомеры с обтекаемым телом – поток вещества огибает тело обтекания, установленное в трубопроводе, меняется траектория движения и увеличивается скорость струй, создаются завихрения, уменьшается давление в трубе. За миделевым сечением тела скорость снижается, а давление увеличивается. На передней стороне тела обтекания образуется повышенное давление, на задней стороне — пониженное. Образование вихрей с обеих сторон происходит поочередно. За обтекаемым телом образуется вихревая дорожка Кармана.

  2. Вихревые расходомеры с прецессией воронкообразного вихря – принцип действия заключается в том, что поток закручивается перед попаданием в более широкую часть трубы, вызывая пульсации давления. В качестве преобразователя сигнала обычно служат пьезоэлементы.

  3. Вихревые расходомеры с осциллирующей струей – в подобного рода расходомерах пульсации давления создаются специальной конструкцией самого датчика, благодаря которой струя измеряемого вещества вытекает из специально предусмотренного отверстия в корпусе расходомера и создаёт пульсации давления.

Плюсы и минусы вихревых расходомеров к содержанию

Подводя итог стоит отметить плюсы и минусы вихревых расходомеров, тезисно обобщим всё о расходомеров этого типа. Вихревые расходомеры применяются для измерения объёмного и массового расхода любых жидких и газообразных сред. Приборы хорошо справляются со своими обязанностями при температурах среды до 500 градусов Цельсия и давлении до 30Мпа. Это универсальные по всем своим параметрам расходомеры, подходящие практически для любого промышленного предприятия, где нужен точный учёт расхода жидких и газообразных веществ от воды до углеводородов.

Плюсы

К положительным моментам стоит отнести: высокую стабильность показаний, точность измерений, простоту в эксплуатации, нечувствительность к загрязнениям, отсутствие подвижных частей, охватывает практически весь спектр веществ — сред измерения.

Минусы

Ну и недостатками данный прибор не обделён: обладает большой чувствительностью к вибрациям, так же при измерениях требуется значительная скорость потока, ограничение по диаметру труб не более 300мм и менее 150мм и отмечаются просадки по давлению.

Принцип работы расходомеров

Принцип работы

Ротаметры (Variable Area Meter)

Ротаметры относятся к классу расходомеров обтекания. В вертикальной трубке, расширяющейся кверху, течёт жидкость снизу вверх и плавает поплавок. Из-за переменного сечения трубки давление на поплавок снизу в более узком сечении больше, чем давление на поплавок сверху в более широком сечении. Когда эта разница давлений уравновешивается силой тяжести – поплавок останавливается в определенном положении, зависящем от величины расхода.

Бывают также поршневые и поплавково-пружинные ротаметры; горизонтальные ротаметры и вертикальные с потоком, который течёт сверху вниз.

В прозрачных ротаметрах расход определяется оператором визуально по шкале. В металлических ротаметрах положение поплавка через магнитную систему передаётся на шкалу прибора или преобразуется в электрический сигнал.

Преимущества
  • надёжность
  • простота.
Недостатки
  • не работает при больших давлениях
  • не применяется для измерений больших расходов.

Тахометрические расходомеры

Принцип действия основан на зависимости скорости вращения крыльчатки (турбины) от скорости обтекающего её потока.

Расходомеры переменного перепада давления

Для измерения используется эффект Вентури и дифференциальный манометр. В трубопровод врезается сужающее устройство – например, труба Вентури. Измеряется давление в широком сечении на входе трубы и в её более узкой горловине – расход пропорционален корню квадратному из перепада давления (в узком сечении скорость потока выше, а давление — меньше).

В качестве сужающего устройства могут использоваться измерительные диафрагмы.

Преимущества
Недостатки
  • потеря напора в трубе Вентури — 5-20%
  • невысокая точность и диапазон измерений.

Ультразвуковые расходомеры (Ultrasonic Flow Meter)

Измеряя разность времени прохождения звуковой волны в направлении течения жидкости и против течения, можно вычислить скорость потока жидкости.

  • Накладные расходомеры (Clamp-On)
  • Врезные расходомеры (Inline).
Преимущества
  • установка на трубах большого диаметра.
Недостатки
  • чувствительность к содержанию твердых и газообразных включений
  • влияние физико-химических свойств вещества и температуры, от которых зависит скорость ультразвука.

Магнитные расходомеры (Magnetic Flow Meter)

Измеряют расход токопроводящей жидкости, текущей по трубе между полюсами магнита. По закону Фарадея – в проводнике (в данном случае – это токопроводящая жидкость), пересекающем магнитное поле индуцируется ЭДС, пропорциональная скорости движения. Ток направлен перпендикулярно силовым линиям магнитного поля и перпендикулярно движению жидкости.

Преимущества
  • Малоинерционны – подходят для измерения быстро меняющихся расходов без запаздывания
  • Нет движущихся деталей
  • Маленькое гидравлическое сопротивление (малые потери напора), т.к. первичные преобразователи магнитных расходомеров не имеют частей, выступающих внутрь трубы, сужений или изменений профиля
  • Конструкция первичных преобразователей позволяет применять различные материалы внутреннего покрытия и материалы электродов, что даёт возможность измерять расход агрессивных и абразивных сред
  • Расходомер и технологический трубопровод можно чистить и стерилизовать без демонтажа — поэтому эти расходомеры используют в пищевой и фармацевтической промышленности
  • На показания магнитных расходомеров не влияют взвешенные в жидкости частицы и пузырьки газа, а также физико-химические свойства жидкости (вязкость, плотность, температура и т. п.), если они не изменяют её электропроводность.
Недостатки
  • Жидкость должна быть токопроводящей (это может быть ионизированная вода)
  • Поверхность трубы должна быть электрически изолированной (например, гуммированная стальная труба)
  • Чувствительность к помехам от переменных электромагнитных полей.

Массовые кориолисовые расходомеры (Coriolis Flow Meter)

Используется эффект Кориолиса — сдвиг фаз механических колебаний U-образных трубок, по которым течёт жидкость, пропорционален массовому расходу.

Преимущества
  • независимость результата измерений от температуры, плотности, электропроводности, вязкости, твёрдых включений.
Недостатки

Вихревые расходомеры (Vortex Flow Meter)

При обтекании тела (завихрителя) жидкостью или газом за ним образуются вихри, которые регистрируется пьезоэлектрическим кристаллом – при возникновении вихря он генерирует электрический импульс. Частота импульсов пропорциональна скорости потока.
Измеряемые среды: пар, насыщенный пар, газ, жидкость.

Преимущества
  • независимость показаний от давления и температуры
  • нет подвижных частей
  • большой диапазон измерений.
Недостатки
  • потеря давления
  • не годятся для измерения малых расходов
  • не подходят для измерения расхода загрязненных и агрессивных сред.

Типы и виды расходомеров. какой расходомер выбрать

Какие бывают типы расходомеров?

Стандартные расходомеры определяют расход газа или жидкости за единицу времени. Принцип действия максимально прост: расходомер регистрирует количество газа или жидкости, которое прошло через сечение трубы. Расходомер-счетчик также может подсчитывать общее количество газа или жидкости.

В ассортименте компании «Иннотех» представлены различные типы расходомеров. Кроме того, здесь вы можете получить полный комплекс услуг по сервисному обслуживанию и ремонту такого оборудования.

Выбор расходомера

При выборе устройства для конкретного проекта необходимо учитывать характеристики измеряемого вещества, пропускную способность расходомера и бюджет. Кроме того, стоит обратить внимание на рабочую температуру и точность измерений. Такие усилия будут обязательно вознаграждены, и вы приобретете качественный прибор, полностью соответствующий вашим потребностям.

Принцип работы у современных расходомеров также может быть разным. Различают следующие типы устройств:

  • вихревые;
  • электромагнитные;
  • тепловые;
  • ультразвуковые;
  • оптические;
  • кориолисовые.

Особенности различных типов приборов для измерения расхода

Многопараметрические вихревые расходомеры чаще всего оснащены дополнительными датчиками для измерения давления и температуры. В конструкции этих приборов используются несколько типов чувствительных элементов, позволяющих измерять разные параметры вещества. Полученные данные обрабатываются и подаются на компьютер, параллельно отражаясь на специальном экране. Преимуществом таких расходомеров является то, что их не надо калибровать в период эксплуатации. Это возможно благодаря специальной конструкции, лишенной подвижных элементов.

В тепловых приборах для измерения скорости вещества используется процесс уноса тепла подвижной средой. Различают термоанемометрические и калориметрические расходомеры. В первых используется конвекционный перенос тепла от нагретой поверхности. В качестве чувствительного элемента выступает нагретая платиновая или вольфрамовая проволока. В калориметрических расходомерах применяется внешний источник тепла. Расход газа или жидкости определяют по разнице температур в потоке.

Действие электромагнитных расходомеров базируется на способности жидкости во время движения возбуждать электрический ток. Для этого создается магнитное поле. Эти устройства требуют качественного монтажа и тщательного соблюдения рекомендаций по эксплуатации. Не используются для газов.

Ультразвуковые расходомеры используют показатели времени прохождения ультразвука от источника до точки приема сигналов. Они зависят от скорости потока. Эти устройства используют для измерения расхода чистой жидкости без посторонних включений.

Работа кориолисовых расходомеров основана на смене фаз колебаний трубы, по которой движется измеряемое вещество. Поток создает кориолисову силу, сопротивляющуюся колебаниям трубок расходомера. Преимуществом этого устройства является высокая точность измерений и долгий срок службы.

Стоимость устройства зависит от выбора модели и наличия дополнительных функций. Специалисты компании «Иннотех» помогут подобрать расходомер, соответствующий вашим потребностям и бюджету.


Расходомеры | Как правильно подобрать расходомер

Если перед Вами встала задача по выбору расходомера для своей системы, то Вы вряд ли будете испытывать недостаток предложения. И это неудивительно, ведь технологии измерения расхода постоянно развиваются. Существующие методики постоянно совершенствуются, и периодически появляются новые техники измерения. В настоящий момент на рынке широко представлены вихревые, тахометрические, ультразвуковые, электромагнитные, тепловые, кориолисовые расходомеры, расходомеры переменного перепада давления, расходомеры обтекания. Это уже восемь больших групп приборов. А ведь есть еще специализированные расходомеры (оптические, меточные, концентрационные и т.д.), менее распространенные, но отлично справляющиеся с решением отдельных задач.

Каждый тип расходомеров имеет свои достоинства и особенности применения, которые в одной ситуации позволят с успехом решить Вашу задачу, а в другой – будут приводить к значительным погрешностям измерения расхода. Как не потеряться в разнообразии расходомеров при выборе прибора для Вашей системы? Какие факторы надо принять во внимание перед тем, как совершить покупку? Ниже в статье мы постарались ответить на эти вопросы.

 

Цена и популярность расходомера – не первостепенные критерии

Практика показывает, что часто используемые критерии выбора расходомеров: цена и популярность. Очень спорные критерии. Если ставить цену во главу угла, то в итоге легко получить расходомер, который либо вообще не подходит для Вашего применения, либо не охватывает всего рабочего диапазона расходов и условий эксплуатации, либо требует значительных затрат на обслуживание. Экономия при покупке в этом случае может обернуться значительными тратами на этапе эксплуатации.

Характерный пример – кориолисовые массовые расходомеры. Цена этих приборов выше, чем для многих других типов расходомеров. При этом кориолисовые расходомеры осуществляют прямое измерение массового расхода рабочей среды. В то время как все объемные расходомеры дают показания расхода при рабочих условиях. И эти показания зачастую необходимо переводить к стандартным условиям. Для чего объемный расходомер должен оснащаться дополнительными датчиками и блоком, осуществляющим пересчет показаний («флоу компьютер»). Кроме того, кориолисовые расходомеры легче обслуживать в процессе эксплуатации, что в итоге будет сокращать время простоя всей системы.

Виды расходомеров

С популярностью определенного типа расходомеров тоже не все так просто. Конечно же, важно знать, какие типы расходомеров чаще всего используется в вашей отрасли. Однако простой выбор того, что является наиболее популярным, также может привести к ошибке. Прибору предстоит работать в Вашей системе при Ваших рабочих условиях. Если он не подходит Вам, то показания прибора могут значительно отличаться от реального расхода. Со всеми сопутствующими негативными последствиями. При этом менее известные расходомеры могут обеспечить необходимую Вам точность измерения.

Еще один пример. Новые достижения в области технологий производства расходомеров позволяют выводить на рынок всё более совершенные приборы. Конечно же, сначала эти расходомеры не так хорошо известны, но могут обеспечивать лучшее решение. Например, в прошлом ультразвуковые расходомеры приходилось заново калибровать при замене рабочей жидкости, и их нельзя было использовать в применениях, где требовалось гигиеническое исполнение. В настоящее время появились новые ультразвуковые расходомеры, в которых эти проблемы решены. Это открывает возможность использования ультразвуковых расходомеров для еще более широкого круга задач и применений.

Кориолисовый массовый расходомер miniCORI-FLOW в составе системы дозирования

Ультразвуковой расходомер ES-FLOW малых расходов жидкости

Расходомер – это высокотехнологичное устройство, на работу которого влияет множество параметров. Ниже отмечены самые важные из них. При этом каждое применение уникально и требует индивидуального подхода.

 

Постановка задачи

С чего же следует начать? Конечно же, с правильной постановки задачи. И в первую очередь необходимо ответить на вопрос: что же предстоит измерять. Ниже приведены данные, которые необходимо собрать, прежде чем приступать к подбору расходомера.

  • Фазовое состояние: газ, жидкость, суспензия, пар, при рабочих условиях. Как известно, одно и то же вещество при разных условиях может принимать различные фазовые состояния. И важно таким образом подбирать рабочие условия, чтобы внутри расходомера не происходили фазовые переходы.
  • Химический состав. В случае смеси из различных веществ – химический состав отдельных компонентов, их доля (объемная, массовая, мольная) в смеси. По химическому составу, а также рабочим условиям можно будет определить/рассчитать физические свойства среды, необходимые для оценки работоспособности расходомера в Ваших условиях. Какие свойства понадобятся – зависит от принципа действия выбранного расходомера. Химический состав также позволяет оценить совместимость среды с материалом корпуса и уплотнений расходомера.
  • Диапазон рабочих расходов. При определении верхнего предела измерения лучше сделать запас в 5-10%. Хотя некоторые расходомеры могут давать показания и для расходов более 100% верхнего предела измерения (ВПИ), но паспортная точность гарантируется только при расходах менее 100%. Будет обидно, если какие-то изменения в параметрах вашей системы приведут к незначительному увеличению расхода, который Вы не сможете корректно измерить. Нижний предел измерения также важен. Не бывает расходомеров, измеряющих расход от 0 до 100% ВПИ. Всегда есть нижний предел измерения, ниже которого показания расходомера не будут укладываться в паспортную точность. Диапазон рабочих расходов должен укладываться в интервал между Верхним и нижним пределами измерения расходомера. Иначе придется подбирать несколько расходомеров, чтобы перекрыть весь ваш рабочий диапазон.
  • Рабочий диапазон температур среды. Этот параметр может стать фильтром, по которому придется отказаться от использования целого ряда расходомеров. Экстремально низкие и высокие температуры требуют специальных методов измерения. Или же переноса точки измерения в часть системы, где температура среды ближе к комнатной.
  • Рабочий диапазон давлений среды. Также может выступать в качестве своеобразного ограничения. Работа в условиях, близких к вакууму, или при высоких давлениях сильно сокращает круг расходомеров для рассмотрения.
  • Наличие посторонних включений. В том числе пары воды и масла, твердые частицы в газе, взвешенные частицы и пузырьки газа в жидкости и т.д. На самом деле важно всё. Так, конденсация воды или масла внутри газового расходомера может приводить к ухудшению его точности. А накопление твердых частиц в измерительной части расходомера может привести к выходу прибора из строя. Для ряда расходомеров жидкости с подвижными частями наличие растворенного воздуха будет приводить к кавитации, разрушающей корпус прибора.
  • Стабильность потока. На этапе подбора прибора необходимо определиться, будет ли поток постоянным, или он будет разрываться. Труба заполнена полностью или частично
  • Коррозионные свойства. Может ли среда при условиях эксплуатации повредить корпус, уплотнения расходомера и встроенные датчики. Речь идет не только о самой среде, но и о малых включениях.
  • Параметры места эксплуатации. Будет ли расходомер работать в лабораторных, промышленных условиях, условиях чистого производства или на улице. Диапазон температуры, влажности окружающей среды по месту эксплуатации. Какая потребуется степень пыле- и влагозащиты. Нужна ли взрывозащита. Возможно ли коррозионное воздействие на расходомер извне. Присутствуют ли рядом источники мощного электромагнитного излучения.
  • Это основная информация. На более поздних стадиях, в зависимости от типа выбранного расходомера, для корректного подбора могут понадобиться дополнительные данные. А теперь, определившись с задачей, можно приступить к выбору расходомера для ее решения.

     

    Объемный или Массовый расход

    В первую очередь вспомним, что существует два основных способа измерения расхода: объемный и массовый (объем или масса среды, проходящие через поперечное сечение трубопровода в единицу времени). Подробно различия между объемным и массовым расходом обсуждаются в статье >>>.

    Мера количества газа: масса или объем. Количество молекул (масса) газа в обоих цилиндрах совпадает. Однако объем и давление отличаются в два раза.

    Расходомеры можно разделить на две большие группы – расходомеры, измеряющие объемный или массовый расход. Какой расходомер выбрать – зависит от применения, цели измерения и уже использованных в системе компонентов.

    Надо отметить, что показания объемных расходомеров определяются рабочими условиями. Так, два объемных расходомера, установленные на одном непрерывном трубопроводе при высоком и низком давлении будут давать кратно отличающиеся показания (в соответствии с изменением давления). Корректное сравнение показаний объемных расходомеров возможно только при приведении их показаний от рабочих условий к единым условиям, например, стандартным условия для газа по ГОСТ 2939-63.

    Показания массовых расходомеров в значительно меньше зависят от рабочих условиями. А показания кориолисовых расходомеров практически от них не зависят, поскольку напрямую измеряют массу проходящего вещества. Возвращаясь к примеру из предыдущего абзаца, сравнивать показаний массовых расходомеров можно без дополнительных пересчетов. Сравнение показаний объемных и массовых расходомеров также возможно. Для этого объемный расход необходимо перевести в массовый через плотность среды при рабочих условиях. Или же наоборот, массовый расход перевести в объемный расход при рабочих или стандартных условиях.

     

    Принцип действия расходомера и фазовое состояние измеряемой среды

    Второе, на что следует обратить внимание – принципиальная возможность работы расходомера определенного типа с Вашей рабочей средой. Физически принципы, лежащие в основе измерения расхода, и особенности исполнения расходомеров могут накладывать ограничения на их применение. Поэтому немного подробнее остановимся на описании наиболее распространенных сейчас типов расходомеров.

  • Расходомеры переменного перепада давления (с сужающим устройством – труба Вентури, сопло Вентури, сопло, диафрагма; центробежные; с напорными устройствами – трубка Пито). Измеряют объемный расход. Основаны на зависимости разницы давлений, создаваемых конструкцией расходомера, от расхода. Это универсальные расходомеры, они могут работать с газами, жидкостями. Некоторые виды расходомеров переменного перепада давления могут измерять расход суспензий.
  • Расходомеры обтекания (ротаметры; поплавковые и поршневые расходомеры). Измеряют объемный расход. Их чувствительный элемент воспринимает давление потока и перемещается под его воздействием. Величина смещения пропорциональна расходу. Хорошо работают с газами и жидкостями.
  • Вихревые расходомеры. Измеряют объемный расход. Их конструкция обеспечивает возникновение колебаний давления в потоке в результате вихреобразования или колебания струи. Величина расхода зависит от частоты колебания давления. Успешно применяются с газами, жидкостями и даже паром.
  • Тахометрические расходомеры (турбинные с аксиальной или тангенциальной турбиной; шариковые, камерные, роторно-шаровые). Измеряют объемный расход. Имеют подвижный, обычно вращающийся элемент, скорость движения которого пропорциональна расходу. Тахометрические расходомеры работают с газами, жидкостями, в том числе вязкими жидкостями. Могут использоваться для измерения расхода криогенных сред и сжиженных газов.
  • Ультразвуковые расходомеры. Измеряют объемный расход. Осуществляется измерение зависящего от расхода эффекта, возникающего при проходе акустических колебаний через поток жидкости или газа. Часто применяются для работы с жидкостями, реже с газами. Ультразвуковые расходомеры, одни из немногих, могут работать с суспензиями и паром.
  • Электромагнитные расходомеры. Измеряют объемный расход. В основе работы лежит взаимодействие движущейся электропроводной жидкости с магнитным полем. Чаще всего применяются расходомеры, в которых расход пропорционален величине электродвижущей силы, возникающей в жидкости, при пересечении ею магнитного поля.
  • Тепловые расходомеры (калориметрические; термоанемометрические). Измеряют массовый расход. Перенос тепла движущейся средой от нагретого тела пропорционален расходу. Обеспечивают измерение расхода газа и жидкости с высокой точностью, в том числе микрорасходов, недоступных для других типов расходомеров.
  • Кориолисовые расходомеры. Измеряют массовый расход. Основаны на использовании силы Кориолиса, возникающей в колебательной системе, в которой одновременно имеет место поступательное и вращательное движение. Величина кориолисовой силы зависит от расхода измеряемой среды. Успешно используются с газами, жидкостями, суспензиями.
  • Существует целый ряд специализированных расходомеров, позволяющих решать довольно специфичные задачи. Сюда можно отнести оптические расходомеры (допплеровские, на эффекте Физо-Френеля, корреляционные), ионизационные, концентрационные, меточные расходомеры и т. д. Как правило, они применяются там, где использование традиционных способов измерения не дает желаемых результатов или невозможно.
  • Видно, что при выборе расходомера некоторые типы приборов можно сразу исключить из рассмотрения в связи с тем, что они не смогут работать с Вашей рабочей средой. Например, электромагнитные расходомеры работают только с токопроводящими жидкостями. Многие расходомеры не подходят для измерения расхода газа или суспензии. Ниже для различных фазовых состояний рабочей среды перечислены основные типы применяемых расходомеров:

  • Газ – кориолисовый, тепловой, переменного перепада давления, ротаметр, вихревой, турбинный, камерный
  • Жидкость – кориолисовый, тепловой, переменного перепада давления, ротаметр, вихревой, турбинный, камерный, ультразвуковой, электромагнитный
  • Суспензия – кориолисовый, ультразвуковой, электромагнитный, некоторые расходомеры переменного перепада давления
  • Пар – вихревой, ультразвуковой, диафрагменный
  •  

    Спецификация расходомера

    Сейчас самое время обратить внимание на технические характеристики расходомеров, которые остались в Вашем списке для рассмотрения. Обязательно обратите внимание на:

  • Совместимость с рабочей средой. Совместимость с точки зрения фазового состояния среды мы рассмотрели на предыдущем шаге. Здесь необходимо проверить, позволяют ли физические свойства (плотность, вязкость, тепловые, электрические, акустические свойства и т.д.) расходомеру определенного типа работать с Вашей средой. Необходимо оценить коррозионную стойкость прибора. На этом этапе было бы разумно связаться с поставщиками расходомеров. Не всегда всю необходимую информацию по расходомерам можно найти в интернете. Кроме того, поставщик, зная специфику предлагаемой продукции, может указать на нюансы применения выбранного расходомера в Ваших условиях.
  •  

    Получить консультацию

     

  • Диапазон расходов. Это тот диапазон расходов, в котором может работать расходомер выбранной модели, точность измерения в котором соответствует паспортным значениям. Ваш рабочий диапазон расходов должен умещаться в измеряемый диапазон прибора. Конечно же, лучше выбирать расходомер с наибольшим доступным диапазоном расходов без ущерба для других, не менее важных параметров.
  • Точность. Естественно, важнейшей характеристикой расходомера является точность. И не все расходомеры обладают одинаковой точностью. Как правило, чем прибор точнее, тем он дороже. Требования к точности зависят в первую очередь от Вашего применения. В одних применениях (аналитических) требуется максимально доступная абсолютная точность, а в других применениях (ряд технологических процессов) достаточно и точности 10%.
  • Повторяемость. Мера того, как часто Вы получаете одни и те же результаты при выполнении одного и того же измерения в одних и тех же условиях. Точность требует повторяемости, но при этом повторяемость не требует точности. Повторяемость просто требует воспроизводимости измерений. Зачастую повторяемость расходомера может становиться даже более важной характеристикой, чем точность.
  • Диапазон допустимых температур и давления эксплуатации. Установленные Вами ранее диапазоны рабочих температур и давлений измеряемой среды не должны выходить за соответствующие диапазоны для расходомера. В противном случае возможно повреждение внутренних элементов прибора, а также нарушение герметичности корпуса прибора (кратное превышение давления) и попадание измеряемой среды в окружающую среду.
  • Специальное исполнение. В случае, когда эксплуатация расходомера будет осуществляться на просто в лаборатории с постоянной температурой и влажностью, а в особых условиях, может потребоваться применение прибора в специальном исполнении. Процессы в пищевой, фармацевтической и медицинской промышленности особенно нуждаются в сохранении стерильности рабочей среды. Часто производители предлагают специальные исполнения для расходомеров под такие задачи. Обратите внимание на класс пыле- и влагозащиты IP (Ingress Protection). Лабораторные приборы зачастую не имеют защиты от попадания влаги (IP40), в то время как для промышленного оборудования она обязательна (IP65 и выше). Многие производители предлагают расходомеры во взрывозащищенном исполнении, и как правило, это отдельные серии приборов. Эксплуатация в уличных условиях или при наличии коррозионного воздействия извне также требует особых конструктивных решений.
  • Стоимость. Как указано выше, здесь необходимо учитывать не только стоимость расходомера, но и затраты на установку, техническое обслуживание и ремонт прибора с течением времени. И в первую очередь надо рассматривать функциональность расходомера, его возможности по решению стоящей перед Вами задачи. А цена всё же должна быть вторичным фактором. Хотя бывают ситуации, когда цена заставляет пересмотреть всю концепцию системы с целью ее усовершенствования или упрощения.
  •  

    Место установки

    Выходим на финишную прямую. Для целого ряда расходомеров корректность их работы зависит от правильности установки по месту эксплуатации. Выяснить, возможна ли корректная установка подобранных приборов в Вашу систему, – еще одна задача, которую надо решить при подборе расходомера. Вот некоторые аспекты, которые следует учитывать.

  • Конфигурация трубопровода до и после расходомера (наличие и количество изгибов, сужения, клапаны), длина прямых участков на входе и выходе расходомера.
  • Размер трубопровода. Некоторые расходомеры плохо работают с трубами малого сечения, а некоторые не могут измерять расход жидкости в больших трубах.
  • Материал, из которого изготовлена труба.
  • Будет ли расходомер установлен под определенным углом? Это может серьезно повлиять на работу расходомера.
  • Мы почти закончили, основная часть работы по подбору расходомера выполнена. Осталось определиться с дополнительными опциями конкретной модели расходомера, которую Вы выбрали (способ подключения к трубопроводу, аналоговые и цифровые интерфейсы, варианты питания и управления и т.д.). И теперь точно настало время связаться с поставщиком, чтобы разместить заказ J

    При размещении заказа рекомендуем всё же сообщить всю информацию, собранную на этапе постановки задачи. Специалист поставщика сможет проверить корректность подбора. Ведь одна голова хорошо, а две – лучше! Тем более, что всегда существуют исключения, когда с формальной точки зрения расходомер может применяться, но на практике лучшие результаты показывают расходомеры других моделей. Поставщик сможет предложить Вам расходомер, который точно будет работать в Вашей системе.

    При необходимости Вы можете связаться с нами через онлайн консультант в нижнем правом углу экрана. Мы готовы обсудить Вашу задачу по телефону + 7 (495) 789-3664, доб.1. Если Вам удобно вести переписку, ждем Вашего письма на почтовый ящик [email protected]

    Получить консультацию

    Принцип действия вихревого расходомера

    Принцип действия вихревого расходомера
    основан на хорошо известном явлении Кармана. Тело обтекания, помещенное в поток, проходящий через вихревой расходомер, создает после себя чередующиеся вихри,  представляющие собой две вихревые дорожки. Их называют дорожками Кармана; в одной дорожке вихри вращаются по часовой стрелке, в другой — против. Вихри образуются в вихревом расходомере один за другим поочередно, сначала с одной стороны тела обтекания, затем — с другой. Вихри создают неоднородность давления в окружающем потоке газа или жидкости. Расстояние между вихрями (длина волны возмущения) постоянна и ее можно измерить. Следовательно, объем, занимаемый каждым вихрем постоянен, как показано ниже.

    За телом обтекания вихревого расходомера расположен датчик скорости, который фиксирует прохождение вихрей. Считая количество вихрей, проходящих мимо датчика скорости в единицу времени(частоту), вычислитель вихревого расходомера определяет полный объем рабочей среды.

     

    Измерение частоты вихрей
    Сенсор скорости вихревого расходомера включает в себя пьезоэлектрический элемент,измеряющий частоту вихрей. При образовании вихря на пьезодатчик действует деформирующая сила, которая  преобразуется в электрический сигнал. Частота этого переменного сигнала пропорцилнальна частоте образовавшихся вихрей. Для  чисел Рейнолдса более 5000  коэффициент пропорциональности между частотой образовавшихся вихрей и скоростью потока рабочей среды практически не зависит от числа Рейнолдса. По этой причине вихревые расходомеры с хорошей точностью измеряют скорость потока независимо от типа среды. Линейность сигнала вихревого расходомера является преимуществом.

     

    Рабочая среда
    Это может быть газ, жидкость или пар. Важно, чтобы среда была однофазной.

     

    Преимущества вихревого расходомера
    Линейность, вытекающая из принципа действия вихревого расходомера, большой динамический диапазон, надежность, простота.

     

    Особенности вихревого расходомера Сьерра
    Вихревые расходомеры Innova-Mass 240/241 могут быть снабжены датчиками давления и температуры.

     

    Измерение температуры
    В вихревых расходомерах Innova-Mass 240/241 используется платиновый терморезистор на 1000 Ом для измерения температуры.

     

    Измерение давления
    В вихревые расходомеры Innova-Mass 240/241 встроены датчики давления, изолированные диафрагмой из нержавеющей стали. Преобразователь давления представляет собой микрообработанный силикон, изготовленный по специальной технологии. Каждый сенсор калибруется на давление/температуру по 9 точкам. Цифровая компенсация по давлению и температуре позволяют преобразователю давления вихревого расходомера работать с точностью 0,3% от полной шкалы во всем диапазоне температур от -40С до +60С. Опция высокотемпературного исполнения HT, обеспечивающая теплоизоляцию преобразователя давления, дает ту же точность в диапазоне — 200С… + 400С.

     

    Многопараметрический вихревой расходомер
    В вихревых расходомерах Innova-Mass 240 или 241 возможны следующие опции:

    V — объемный вихревой расходомер

    VT— датчики скорости и температуры

    VTP — датчики скорости, температуры и давления

    VT-EM — опции выходной энергии

    VTP-EM — выходная энергия и давление

    VT-EP — вход преобразователя внешнего давления

    Новости:

    14.03.2020

    Высокоточные ±0,25% расходомеры эконом-класса

    подробнее…

    08.02.2020

    Вниманию центров стандартизации и метрологии (ЦСМ): компактный калибровочный стенд

     

    ООО «АвесТех» представляет компактный калибровочный стенд. Его элементами являются: калибратор, тестовый расходомер, источник газа, ноутбук, соединительные гибкие трубки, кабели.

    подробнее…

    17.02.2018

    Новое решение: расходомеры для факельных, дымовых и топливных газов

    Факельный, дымовой, топливный газ – нефтегазовая отрасль может успешно использовать термомассовый расходомер для измерения расхода газа…

    подробнее…

    12.06.2017

    Выпущен программный продукт для измерения расхода газовых смесей

    Новая функция создания газовых смесей Кумикс (qMix) в расходомерах Сьерра QuadraTherm 640i/780i позволяют оператору заносить необходимый состав газовой смеси в расходомер прямо на месте.

    подробнее…

    14.05.2017

    Выпрямители-формирователи потока

    Вопрос: как можно снизить требования к прямым участкам, не теряя в точности измерений? Ответ: использовать формирователи (выпрямители) потока.

    подробнее…

    07.05.2017

    Калибровка и самодиагностика

    Самодиагностика вихревого расходомера 240i /241i на месте БЕЗ извлечения расходомера может показать нужна ли калибровка.

    подробнее…

    08.02.2017

    Сенсор из Хастеллоя

    Для дымовых и факельных газов с агрессивными примесями CO, CO2, SO2, NOx, CO3 — расходомер из Хастеллоя.

    подробнее…

    14.12.2016

    Расходомер для агрессивных газов

    Расходомер теперь и для влажного хлора. Гарантия 1 год.

    подробнее…
    Принцип работы электромагнитных расходомеров

    Электромагнитные расходомеры , также известные как магнитные расходомеры, представляют собой объемные расходомеры , которые идеально подходят для очистки сточных вод и других применений, где наблюдается низкий перепад давления и требуется соответствующая проводимость жидкости.

    Устройство не имеет движущихся частей и не может работать с углеводородами и дистиллированной водой. Расходомеры Mag также просты в обслуживании.

    Электромагнитные расходомеры

    Принцип магнитного расходомера на основе закона Фарадея

    Магнитные расходомеры работают на основе закона электромагнитной индукции Фарадея.Согласно этому принципу, когда проводящая среда проходит через магнитное поле B, создается напряжение E, которое пропорционально скорости v среды, плотности магнитного поля и длине проводника.

    В магнитном расходомере ток подается к катушкам проводов, установленным внутри или снаружи корпуса расходомера, для создания магнитного поля. Жидкость, протекающая по трубе, действует как проводник, вызывая напряжение, пропорциональное средней скорости потока.

    Это напряжение обнаруживается чувствительными электродами, установленными в корпусе прибора Magflow meter , и отправляется на датчик, который рассчитывает объемный расход на основе размеров трубы.

    Математически мы можем сформулировать закон Фарадея как
    E пропорционален V x B x L

    [E — напряжение, генерируемое в проводнике, V — скорость проводника, B — напряженность магнитного поля, L — длина проводника].

    Очень важно, чтобы поток жидкости, который должен измеряться с помощью магнитного расходомера, был электропроводным.Закон Фарадея указывает, что напряжение сигнала (E) зависит от средней скорости жидкости (V), длины проводника (D) и напряженности магнитного поля (B). Таким образом, в поперечном сечении трубки создается магнитное поле.

    Обычно, когда проводящая жидкость протекает через магнитное поле, индуцируется напряжение. Для измерения генерируемого напряжения (которое пропорционально скорости текущей жидкости) используются два электрода из нержавеющей стали, которые устанавливаются друг напротив друга.

    Два электрода, которые размещены внутри расходомера, затем подключаются к усовершенствованной электронной схеме, способной обрабатывать сигнал. Обработанный сигнал поступает в микропроцессор, который рассчитывает объемный расход жидкости.

    Формула для электромагнитных расходомеров:

    Электромагнитные расходомеры используют закон электромагнитной индукции Фарадея для измерения расхода. Закон Фарадея гласит, что всякий раз, когда проводник длиной «l» движется со скоростью «v», перпендикулярной магнитному полю «B», эдс «e» индуцируется во взаимно перпендикулярном направлении, которое задается соотношением

    .
    e = Blv… (eq1)

    , где
    B = плотность магнитного потока (Вт / м2)
    l = длина проводника (м)
    v = скорость проводника (м / с)

    Объемный расход Q равен

    Q = (πd2 / 4) v… (eq2)

    , где
    d = диаметр трубы
    v = средняя скорость потока (в данном случае скорость проводника)

    Из уравнения (eq1)

    v = e / Bl
    Q = πd2e / 4Bl
    Q = Ke

    где K — постоянная счетчика.

    Таким образом, объемный расход пропорционален наведенной ЭДС . В практических приложениях мы должны ввести значение постоянной счетчика «K» в магнитном расходомере, которое доступно в каталоге / руководстве поставщика.

    Ограничения электромагнитных расходомеров

    (i) Измеряемое вещество должно быть проводящим. Поэтому его нельзя использовать для измерения расхода газов и пара, нефтепродуктов и подобных жидкостей с очень низкой проводимостью.

    (ii) Чтобы сделать измеритель нечувствительным к изменениям сопротивления жидкости, эффективное сопротивление жидкости между электродами не должно превышать 1% полного сопротивления внешней цепи.

    (iii) Это очень дорогое устройство.

    (iv) Поскольку счетчик всегда измеряет объемную скорость, объем любых взвешенных веществ в жидкости будет включен.

    (v) Чтобы избежать каких-либо проблем, которые могут быть вызваны увлеченным воздухом, при установке расходомерной трубки на горизонтальном трубопроводе электроды должны быть на горизонтальном диаметре.

    (vi) Поскольку проверка нуля на установке может быть выполнена только путем остановки потока, требуются запорные клапаны, а также может потребоваться байпас, через который поток может быть направлен во время проверки нуля.

    (vii) Трубка должна быть заполнена, если перед счетчиком установлены регулирующие клапаны.

    Преимущества электромагнитного расходомера

    (i) Препятствие для потока практически отсутствует, поэтому этот тип счетчиков может использоваться для измерения тяжелых взвесей, включая грязь, сточные воды и древесную массу.

    ii) В расходомере этого типа нет потери напора, за исключением той длины прямой трубы, которую он занимает.

    (iii) На них не сильно влияют возмущения потока выше по потоку.

    (iv) На них практически не влияют изменения плотности, вязкости, давления и температуры.

    (v) Требования к электроэнергии могут быть низкими (15 или 20 Вт), особенно для импульсных типов постоянного тока.

    (vi) Эти счетчики могут использоваться как двунаправленные счетчики.

    (vii) Счетчики подходят для большинства кислот, щелочей, воды и водных растворов, поскольку выбранные облицовочные материалы являются не только хорошими электрическими изоляторами, но и устойчивы к коррозии.

    (viii) Счетчики широко используются для перекачки навозной жижи не только потому, что они не создают препятствий, но и потому, что некоторые футеровки, такие как полиуретан, неопрен и резина, обладают хорошей стойкостью к истиранию и эрозии.

    (ix) Они способны обрабатывать очень низкие потоки.

    Недостатки магнитного расходомера

    (i) Эти измерители могут использоваться только для жидкостей с приемлемой электропроводностью.

    (ii) Точность находится только в диапазоне ± 1% в диапазоне расхода 5%.

    (iii) Размер и стоимость катушек возбуждения и схем не увеличиваются пропорционально их размеру отверстия трубы. Следовательно, счетчики небольшого размера громоздки и дороги.

    Применение магнитных расходомеров

    Этот электромагнитный расходомер, не являющийся интрузивным типом, может использоваться в целом для любой жидкости, имеющей приемлемую электрическую проводимость выше 10 микросименс / см.

    Жидкости, такие как водно-песчаный шлам, угольный порошок, шлам, сточные воды, древесная масса, химикаты, вода, отличная от дистиллированной воды в крупных трубопроводах, горячие жидкости, высоковязкие жидкости, особенно в пищевой промышленности, криогенные жидкости могут измеряться электромагнитным потоком метр.

    Как использовать магнитные расходомеры

    Магнитные расходомеры измеряют скорость проводящих жидкостей в трубах, таких как вода, кислоты, щелочь и шламы. Магнитные расходомеры могут правильно измерять, когда электрическая проводимость жидкости превышает примерно 5 мкСм / см.Будьте осторожны, поскольку использование магнитных расходомеров для жидкостей с низкой проводимостью, таких как деионизированная вода, питательная вода для котлов или углеводороды, может привести к отключению расходомера и измерению нулевого расхода.

    Этот расходомер не препятствует потоку, поэтому его можно применять для чистых, санитарных, грязных, агрессивных и абразивных жидкостей. Магнитные расходомеры могут применяться к потоку проводящих жидкостей, поэтому углеводороды и газы не могут быть измерены с помощью этой технологии из-за их непроводящей природы и газообразного состояния соответственно.

    Магнитные расходомеры не требуют большого количества прямолинейных участков на входе и выходе, поэтому их можно устанавливать на относительно коротких участках. Магнитные расходомеры обычно требуют 3-5 диаметров прямого участка перед по потоку и 0-3 диаметров прямого участка ниже по потоку, измеренных от плоскости электродов магнитного расходомера.

    Применения для грязных жидкостей находят в водоснабжении, сточных водах, горнодобывающей промышленности, переработке полезных ископаемых, энергетике, целлюлозно-бумажной и химической промышленности. Применения для водоснабжения и водоотведения включают коммерческую перевалку жидкостей в магистрали между районами водоснабжения / канализации.

    Магнитные расходомеры используются на водоочистных станциях для измерения очищенных и неочищенных сточных вод, технической воды, воды и химикатов. Применения в горнодобывающей и перерабатывающей промышленности включают потоки технологической воды и технологического шлама, а также потоки тяжелых сред.

    При должном внимании к материалам конструкции можно измерить поток высококоррозионных жидкостей (например, кислот и щелочей) и абразивных шламов. Применение коррозионных жидкостей обычно встречается в процессах химической промышленности и в системах подачи химикатов, используемых в большинстве отраслей.Шламы обычно используются в горнодобывающей промышленности, переработке полезных ископаемых, целлюлозно-бумажной промышленности и очистке сточных вод.

    Магнитные расходомеры часто используются там, где жидкость подается под действием силы тяжести. Убедитесь, что ориентация расходомера такова, что расходомер полностью заполнен жидкостью. Отсутствие полного заполнения расходомера жидкостью может существенно повлиять на измерение расхода.

    Будьте особенно осторожны при эксплуатации магнитных расходомеров в вакууме, потому что некоторые футеровки магнитных расходомеров могут разрушиться и попасть в трубопровод при работе в вакууме, что приведет к катастрофическому повреждению расходомера.

    Обратите внимание, что условия вакуума могут возникать в трубах, которые, по-видимому, не подвергаются воздействию вакуума, например, в трубах, в которых может конденсироваться газ (часто в ненормальных условиях).

    Аналогичным образом, чрезмерная температура в магнитных расходомерах (даже кратковременно в ненормальных условиях) может привести к необратимому повреждению расходомера.

    статей, которые могут вам понравиться:

    Принцип измерения расхода по площади

    Почему важен коэффициент диапазона изменения

    Вопросы по измерению расхода

    Анимация датчика потока рабочего колеса

    Принцип действия ротационного расходомера

    Каков принцип работы электромагнитного расходомера?

    Электромагнитный расходомер, известный просто как магнитный расходомер (Магметр , расходомер, расходомер, Megflow и т. Д.)) — расходомер объемный. Это преобразователь, который измеряет поток жидкости по напряжению, индуцированному на жидкости ее потоком через магнитное поле.

    Магнитное поле прикладывается к измерительной или расходомерной трубке, что приводит к разности потенциалов, пропорциональной скорости потока, перпендикулярной силовым линиям.

    Расходомер (стандартная версия) может использоваться для измерения расхода в обоих направлениях.

    Расходомер воды также дает нам выход постоянного тока в диапазоне 4-20 мА, пропорциональный расходу, перед поставкой установлен диапазон измерения.Индикация расхода и настройка в соответствии с требованиями заказчика.

    Регистрирующие приборы, такие как индикаторы тока, средства связи с приборами силовой панели и устройства измерения расхода, могут быть подключены к выходу электромагнитного расходомера.

    Источник: Instrumentation Tools.

    Принцип измерения расходомера

    Магнитные расходомеры работают на основе закона Фарадея об электромагнитной индукции.

    Рис. 1 Закон электромагнитной индукции Фарадея

    Согласно этому принципу, когда проводящая среда проходит через магнитное поле B, создается напряжение E, которое пропорционально скорости v среды, плотности магнитного поля и длине проводника.

    В магнитном расходомере ток подается к катушкам проводов, установленным внутри или снаружи корпуса расходомера, для создания магнитного поля.

    Жидкость, протекающая по трубе, действует как проводник, вызывая напряжение, пропорциональное средней скорости потока.

    Это напряжение обнаруживается чувствительными электродами, установленными в корпусе электромагнитного расходомера, и отправляется на датчик, который рассчитывает объемный расход на основе размеров трубы.

    Математически,

    мы можем сформулировать закон Фарадея как

    E пропорционально V x B x L

    где,

    Е — напряжение, генерируемое в проводнике,

    В- скорость проводника,

    B- напряженность магнитного поля.

    L- длина жилы.

    Принцип работы магнитного расходомера

    Очень важно, чтобы поток жидкости, который должен измеряться с помощью магнитного расходомера, был электропроводным.Закон Фарадея указывает, что напряжение сигнала (E) зависит от средней скорости жидкости (V), длины проводника (D) и напряженности магнитного поля (B).

    Рисунок 2: Электромагнитный расходомер Aarohi

    Магнитное поле , таким образом, будет установлено в поперечном сечении трубки. В основном, когда проводящая жидкость протекает через магнитное поле, индуцируется напряжение. Для измерения генерируемого напряжения (которое пропорционально скорости текущей жидкости) используются два электрода из нержавеющей стали, которые устанавливаются друг напротив друга.

    Два электрода, которые размещены внутри расходомера, затем подключаются к усовершенствованной электронной схеме, способной обрабатывать сигнал.

    Обработанный сигнал поступает в микропроцессор, который рассчитывает объемный расход жидкости.

    Чтобы узнать больше, посмотрите видео ниже, где представлена ​​трехмерная иллюстрация расходомера в рабочем состоянии

    Источник видео: канал Youtube Endress + Hauser, чтобы узнать больше, посетите https: // www.endress.com

    Расходомер

    Приложение

    Основные приложения можно найти в следующих секторах,

    • Вода и сточные воды
    • Химическая и фармацевтическая промышленность
    • Пищевая промышленность и напитки
    • Горнодобывающая и цементная промышленность
    • Целлюлозно-бумажная промышленность
    • Сталелитейная промышленность
    • Керамическая промышленность
    • Энергетика; коммунальное хозяйство и промышленность охлажденной воды

    Преимущества расходомера

    Использование электромагнитных расходомеров для измерения расхода жидкости дает множество преимуществ.

    • В линии нет движущихся / вращающихся частей, поэтому не возникает дополнительных потерь давления.
    • Только футеровка стенки трубы и электроды контактируют с измеряемой жидкостью.
    • Генерируемое напряжение является точной линейной функцией средней скорости потока.
    • Сигнал от всего пространства, заполненного магнитным полем, возникает как среднее значение по сечению трубы.
    • Обычно они могут измерять разнонаправленный поток как вверх, так и вниз по потоку.
    • В линии нет движущихся / вращающихся частей, поэтому не возникает дополнительных потерь давления.
    • Только футеровка стенки трубы и электроды контактируют с измеряемой жидкостью.
    • Генерируемое напряжение является точной линейной функцией средней скорости потока.
    • Сигнал от всего пространства, заполненного магнитным полем, возникает как среднее значение по сечению трубы.
    • Обычно они могут измерять разнонаправленный поток как вверх, так и вниз по потоку.

    ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАСХОДОМЕР | Знание потока

    Есть один важный момент при использовании электромагнитных расходомеров. Поскольку электромагнитные расходомеры основаны на Согласно законам электромагнитной индукции, проводящие жидкости — единственные жидкости, поток которых может быть обнаружен. Будь то проводящая жидкость или нет определяется наличием электропроводности. Итак, что такое электрическая проводимость?

    Электропроводность обычно представляет собой величину, которая выражает легкость прохождения электричества.Противоположное числовое значение — удельное сопротивление, который выражает уровень сложности прохождения электричества. В качестве единиц измерения в основном используется См / см (сименс на сантиметр). Чтобы определить насколько легко будет течь электричество, электроды размером 1 см² располагаются на расстоянии 1 см друг от друга. Используя водопроводную воду с концентрацией от 100 до 200 мкСм / см, минеральную воду с концентрацией 500 мкСм / см или более и чистую воду с концентрацией 0,1 мкСм / см или менее в качестве образцов, мы может предоставить примеры фактически измеренной электропроводности.

    Для расчета электропроводности необходимо, чтобы такие условия, как площадь электродов и расстояние между электроды, правильно рассчитаны.Из-за этого рассчитать довольно сложно. Как общий способ подтверждения электрического Для измерения электропроводности можно использовать измеритель электропроводности (50–1000 долларов США).

    ПОЧЕМУ ВОДА ПРОВОДИТ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО?

    H 2 O сам по себе является стабильной молекулой и не проводит электричество. Итак, почему электричество течет в воде? Секрет в том, что отсутствие или наличие примесей в воде определяет ее способность проводить электричество.

    Помимо H 2 O (молекулы воды), существуют Ca 2 + (ионы кальция) и Mg 2 + (ионы магния) в воде. Термины жесткая вода и мягкая вода определяются количеством ионов. содержится в данном количестве воды. Поскольку эти ионы проводят электричество в воде, водопроводной воде, грунтовых водах и других ионах богатые воды обладают свойством проводить электричество. Кроме того, поскольку чистая вода содержит только H 2 O и не содержит примесей, не может проводить электричество.

    БЫСТРАЯ ТЕХНИКА

    Если вы просто хотите подтвердить наличие или отсутствие электропроводности, можно использовать стандартный мультиметр. Переведите тестер в режим измерения сопротивления. значения и поместите оба зонда в жидкость. Если стрелка тестера хоть немного сдвинется по направлению к нулевой стороне, это показывает, что течет электричество. * И наоборот, если стрелка не сдвинуться с ∞ вообще, значит, электропроводность отсутствует.Можно судить, что обнаружение с электромагнитным расходомером невозможно.

    * В качестве меры предосторожности требуется подтверждение с помощью измерителя электропроводности.

    Как работает электромагнитный расходомер>?

    Что делает электромагнитный расходомер?

    Электромагнитный расходомер (магнитный расходомер или магметр) — это объемный расходомер, не имеющий движущихся частей и идеально подходящий для сточных вод. применения или любой грязной жидкости на водной или проводящей основе.Магнитные расходомеры обычно не работают с углеводородами, дистиллированная вода и многие неводные растворы). Магнитометры также идеально подходят для приложений, где требуется низкий перепад давления и низкие эксплуатационные расходы.

    Подробнее о магнитных расходомерах

    Выбор магнитного расходомера

    • Жидкость токопроводящая или на водной основе?
    • Жидкость или суспензия абразивные?
    • Вам нужен встроенный дисплей или выносной дисплей?
    • Вам нужен аналоговый выход?
    • Каков минимальный и максимальный расход для расходомера?
    • Какое минимальное и максимальное рабочее давление?
    • Какова минимальная и максимальная температура процесса?
    • Является ли жидкость химически совместимой со смачиваемыми частями расходомера?
    • Какой размер трубы?
    • Труба всегда полна?

    Каков принцип работы магнитного расходомера?

    Закон Фарадея Работа электромагнитного расходомера основана на законе Фарадея, который гласит, что напряжение индуцированный через любой проводник, когда он движется под прямым углом через магнитное поле, пропорционален скорости этого проводника.

    Формула Фарадея

    E пропорционально V x B x D, где:

    E = напряжение, генерируемое в проводнике
    V = скорость проводника
    B = Напряженность магнитного поля
    D = длина проводника

    Чтобы применить этот принцип к измерению расхода с помощью магнитного расходомера, необходимо сначала указать, что измеряемая жидкость для применения принципа Фарадея должен быть электропроводящим.Применительно к конструкции магнитных расходомеров закон Фарадея указывает что напряжение сигнала (E) зависит от средней скорости жидкости (V), напряженности магнитного поля (B) и длины проводника (D) (которое в данном случае является расстоянием между электродами). В случае пластинчатых магнитных расходомеров создается магнитное поле. по всему поперечному сечению расходомерной трубки (рис. 1).Если это магнитное поле рассматривать как измерительный элемент магнитного расходомера, видно, что измерительный элемент подвергается воздействию гидравлических условий по всему поперечному сечению расходомера. В расходомерах вставного типа магнитное поле излучается наружу от вставленного зонда (рис. 2).

    Выберите подходящий магнитный расходомер

    Линейный магметр
    Эти экономичные магнитные расходомеры сочетают в себе превосходную помехозащищенность с детекторными трубками из керамики из оксида алюминия высокой чистоты, что позволяет проводить точные измерения расхода в широком диапазоне приложений.Эти магметры доступны в размерах труб от 1/2 до 16 дюймов для работы со многими материалами: химикатами, коррозионными веществами, пищевыми продуктами, пульпой и другими потоками суспензии твердых веществ. Электромагнитный расходомер серии FMG-600 с уникальной схемой подавления шума использует оптимальную прямоугольную частоту возбуждения, устраняя различные шумы, создаваемые суспензиями, что делает этот магнитный расходомер идеальным для применения в производстве целлюлозы, пищевых продуктов и цементного раствора. Магнитный расходомер вставного типа
    Серия FMG980 подходит для труб диаметром от 2 до 48 дюймов.Стандартное соединение — 1¼ «NPT. Он оснащен встроенным дисплеем для измерения расхода или суммирования. Новейшая технология биполярного импульсного постоянного тока и лучшие характеристики вставного магнитного расходомера воплощены в вставном магметре серии FMG980. электромагнитный расходомер для решения ваших задач измерения расхода. Простая установка, легкое обслуживание и современная микропроцессорная технология делают FMG980 лучшей альтернативой традиционным полнопроводным магметрам.Электромагнитный расходомер FMG980 генерирует изолированный токовый выход и изолированный частотный выход. Токовый выход обеспечивает универсальный сигнал для самописцев, клапанов и множества устройств управления технологическим процессом и сбора данных. Магнитный расходомер вставного типа
    Серии FMG3000 и FMG3100 предназначены для 0.Трубы от 5 до 8 дюймов. Это слепой передатчик с выходом от 4 до 20 мА или частотным. Все версии этого магметра изготовлены из коррозионно-стойких материалов, что обеспечивает долгосрочную надежность при минимальных затратах на техническое обслуживание.

    Часто задаваемые вопросы

    Погружные магнитометры

    Измерители вставного типа, предлагаемые Omega Engineering, имеют стандартный 2-дюймовый NPT или подходят для фитингов определенного размера.Серия FMG980 разработана для размера от 2 до 48 дюймов со скоростью потока от 0,05 до 10 м / с (от 0,15 до 33 футов / с). Серия FMG980 предлагает аналоговый выход со встроенным дисплей для расхода и суммирования. Серия FMG3000 предлагает коррозионно-стойкие материалы для труб от 0,5 до 8 дюймов. расходомеры идеальны для труб большого диаметра.

    Минимальная проводимость : от 5 до 20 микросименс / см

    Рекомендации по установке Выберите место для датчика, где профиль потока полностью развит и не подвержен никаким помехам.Рекомендуется как минимум 10 диаметров трубы прямого участка на входе и 5 диаметров на выходе. В некоторых ситуациях может потребоваться труба диаметром 20 или выше по потоку, чтобы обеспечить полностью развитый профиль турбулентного потока. Вставной магметр чувствителен к пузырькам воздуха на электродах. Если есть какие-либо сомнения в том, что труба абсолютно заполнена, установите датчик под углом от 45 до 135 градусов.

    Требования к заземлению Магнитные датчики потока чувствительны к электрическому шуму, который присутствует в большинстве трубопроводных систем.В системах пластиковых трубопроводов жидкость несет в себе значительный уровень статического электричества, которое необходимо заземлить для оптимальной работы магметра. Инструкции прилагаются руководство по установке о том, как лучше всего заземлить магнитный расходомер.

    Линейные магметры

    Магнитные расходомеры линейного типа обеспечивают более высокую точность. Они могут иметь точность до 0,5% от расхода.Стили вставки предлагают Точность от 0,5 до 1%. Линейные фланцевые и бесфланцевые расходомеры Omega серии FMG-600 обеспечивают более высокие скорости потока от 1 до 10 м / с. Эти в линейных метрах предлагаются с диаметром трубы до 12 дюймов.

    Минимальная проводимость : 5 микросименс / см

    Рекомендации по установке Для линейных расходомеров не требуется столько прямой трубы, сколько для вставных.Минимум от 5 до 10 диаметров трубы рекомендуется прямолинейный участок на входе и от 1 до 2 диаметров на выходе. В вертикальных трубопроводах поток всегда должен идти вверх, а не вниз. Эти расходомеры очень чувствительны к пузырькам воздуха. Магметр не может отличить увлеченный воздух от технологической жидкости; следовательно, пузырьки воздуха будут заставьте магметр показывать высокие значения.

    Магметры малого расхода

    Эти расходомеры с магнитным потоком с низким расходом также входят в линию и предлагают соединения с нормальной трубной резьбой от 3/8 «до ½».Серия FMG200 обеспечивает скорость потока до 0,38 л / мин (0,1 галлона в минуту). Стандартный цифровой дисплей с релейными и аналоговыми выходами.

    В течение многих лет датчики, используемые в высоконадежных приложениях, например, в аэрокосмических и военных приложениях, полагались на разъемы. такие как разъемы Mil-C-5015 или MIL-C-38999, которые обеспечивают высокую надежность и безопасность соединений, но по высокой цене. С расширенное использование систем промышленной автоматизации, однако, количество используемых датчиков резко увеличилось, что привело к необходимости надежная и экономичная система подключения этих датчиков.

    Магнитный расходомер | Сопутствующие товары

    ↓ Посмотреть эту страницу на другом языке или регионе ↓

    Принцип работы вихревого расходомера

    Вихревые расходомеры, особенно «интеллектуальные», широко используются в обрабатывающей промышленности.С момента их внедрения компанией Eastech в 1969 году, благодаря их внедрению в Yogokawa в 1972 году и Emmerson Rosemount в 1994 году, они стали все более популярными среди инженеров-приборостроителей благодаря своей конкурентоспособной цене, простоте установки и их способности работать в широком диапазоне условий технологического процесса.

    Многопараметрические вихревые расходомеры имеют встроенный датчик температуры RTD и датчик давления. Используя эти входные данные, они могут вычислять массовый расход, а также измерять объемный расход, что делает их полезными для измерения потоков пара и газа.

    Как работает вихревой расходомер?

    Принцип работы вихревого расходомера основан на феномене «вихревых улиц Кармана». Вихревая дорожка Кармана представляет собой повторяющийся узор из закрученных вихрей, и в вихревом расходомере измеряется скорость колебаний давления, вызванных этими вихрями, и она соотносится со скоростью жидкости. Простой расчет с использованием скорости жидкости и площади поперечного сечения трубы позволяет определить объемный расход. Компенсация давления и / или температуры может использоваться для измерения массового расхода.

    Эффект фон Кармана

    Эффект фон Кармы утверждает, что когда обтекаемое тело (т. Е. Не обтекаемое тело) помещается на пути быстро текущего потока, жидкость поочередно отделяется от объекта на двух его сторонах вниз по потоку, вызывая повторяющийся узор закрученных вихрей. должны быть сгенерированы, иначе говоря, вихревой улице Кармана.

    Именно по этой причине расходомер этого типа иногда называют «расходомером с отводом вихрей».

    Конструкция вихревого расходомера

    В вихревом расходомере обтекаемое тело известно как «измельчитель».Отводная планка имеет форму, позволяющую технологической жидкости отделяться и генерировать вихри вокруг задней стороны отводящей штанги. Датчики, как правило, пьезоэлектрические или емкостные, расположенные внутри или сразу за штангой измельчителя, используются для обнаружения колебаний давления, вызванных вихрями, покидающими штангу измельчителя.

    Датчики реагируют на колебания давления сигналом, который имеет ту же частоту, что и колебательное давление, а частота колебаний давления прямо пропорциональна скорости жидкости.

    Как выглядит вихревой измеритель?

    Существует много производителей вихревых расходомеров, и каждый из них будет выглядеть по-своему. Однако в целом вихревой расходомер будет выглядеть как один из трех, показанных ниже.

    Бесфланцевый тип — счетчик зажимается между двумя фланцами в трубе,
    Фланцевый тип — счетчик привинчивается к линии с использованием собственных фланцев и фланцев в трубе,
    Вставной тип — счетчик вставляется в трубу аналогично вставлена ​​защитная гильза.

    Каждый из перечисленных выше датчиков имеет встроенный датчик — синюю головку — и поэтому часто называется датчиком вихревого потока.

    Диапазон изменения вихревого расходомера

    Коэффициент диапазона изменения (то есть отношение максимального расхода к минимальному расходу) большинства вихревых расходомеров будет где-то между 10 и 15, в зависимости от вязкости измеряемой жидкости. Вихревые расходомеры, измеряющие расход жидкости с высокой вязкостью, будут иметь меньший диапазон изменения, чем при измерении расхода жидкости с низкой вязкостью.

    Применение вихревого датчика расхода

    Датчики потока

    вихревые хорошо подходят для множества применений и могут использоваться для жидкостей или газов. Их также можно использовать в широком диапазоне температур, от криогенных жидкостей до перегретого пара. Они лучше всего подходят для непрерывного измерения расхода и обычно не рекомендуются для дозирования или других приложений с прерывистым потоком.

    Преимущества вихревого расходомера

    Вихревые расходомеры не имеют движущихся частей, поэтому в отличие от некоторых других типов расходомеров, например.грамм. турбинные счетчики не требуют смазки или замены подшипников.

    Возможность установки под любым углом делает их популярным выбором в местах с перегруженными заводами. См. Наше руководство по установке вихревого расходомера для дальнейшего обсуждения передовых методов установки.

    Постоянная потеря давления через вихревой измеритель примерно вдвое меньше, чем у диафрагмы, то есть всего несколько фунтов на квадратный дюйм. Однако размер выбранного счетчика часто «на один размер меньше» размера трубы e.грамм. линия 4 дюйма на 6 дюймов, так что достигается достаточно высокое число Рейнольдса. Такая практика изменения размера линии расходомера может привести к постоянному падению давления примерно на 10 фунтов на квадратный дюйм.

    Вихревые расходомеры

    доступны у многих производителей и доступны как приборы с классом SIL, что может быть важным фактором.

    Ограничения измерения вихревого потока

    Вихревые расходомеры не любят слабый поток или медленно движущиеся жидкости. В этих ситуациях число Рейнольдса может быть слишком низким для образования вихрей.По этой причине они обычно не рекомендуются для дозирования или других приложений с прерывистым потоком.

    Им нравятся относительно чистые жидкости. Шлам или суспензия могут покрывать штангу измельчителя, нарушая образование вихрей, поэтому они не рекомендуются для этих применений.

    Им требуются прямые участки трубы как до, так и после расходомера, чтобы должным образом охарактеризовать расход. Хотя требования к прямой длине для вихревого расходомера ниже, чем для многих расходомеров, в некоторых приложениях это все же может быть недопустимым.

    Стоимость

    Стоимость вихревого расходомера будет зависеть от технических характеристик, включая размер трубы, материал конструкции, вставку, фланцевое соединение или межфланцевое соединение, что влияет на стоимость. Однако для меньших размеров установленная стоимость вихревых расходомеров конкурентоспособна по сравнению с расходомерами с отверстиями.

    Принципы измерения расхода | Спиракс Сарко

    Терминология

    При обсуждении расходомера обычно используется ряд терминов, в том числе повторяемость, неопределенность, точность и диапазон изменения.

    Повторяемость
    Это описывает способность расходомера показывать одно и то же значение для идентичного расхода более чем в одном случае. Его не следует путать с точностью, т. Е. Его повторяемость может быть превосходной, поскольку он показывает одно и то же значение для идентичного расхода в нескольких случаях, но показания могут быть постоянно ошибочными (или неточными). Хорошая повторяемость важна там, где измерение расхода пара требуется для отслеживания тенденций, а не точности. Однако это не умаляет важности точности ни при каких обстоятельствах.

    Неопределенность
    Термин «неопределенность» теперь используется чаще, чем точность. Это потому, что точность не может быть установлена, поскольку истинное значение никогда не может быть точно известно. Однако «неопределенность» может быть оценена, и существует стандарт ISO, предлагающий руководство по этому вопросу (EN ISO / IEC 17025).

    Важно понимать, что это статистическая концепция, а не гарантия. Например, можно показать, что при большом количестве расходомеров 95% будут, по крайней мере, такими же хорошими, как рассчитанная неопределенность.Большинство было бы намного лучше, но некоторые, 5% могли бы быть хуже.

    Точность
    Это мера производительности расходомера при отображении правильного значения расхода по сравнению с «истинным» значением, полученным с помощью обширных процедур калибровки. Вопрос о точности рассматривается в ISO 5725.

    Следующие два метода, используемые для выражения точности, имеют очень разные значения:

    • Процент измеренного значения или фактического показания

    Например, точность расходомера составляет ± 3% от фактического расхода.

    При указанном расходе 1000 кг / ч «неопределенность» фактического расхода находится в пределах:

    1000 — 3% = 970 кг / час

    И

    1000 + 3% = 1030 кг / ч

    Аналогично, при указанном расходе 500 кг / ч погрешность все еще составляет ± 3%, а «неопределенность» находится между:

    500 кг / ч — 3% = 485 кг / ч

    И

    500 кг / ч + 3% = 515 кг / ч

    • Процент отклонения от полной шкалы (FSD)

    Точность расходомера также может быть выражена в процентах от полной шкалы отклонения FSD, что означает, что погрешность измерения выражается в процентах от максимального расхода, с которым может справиться расходомер.Ошибка, указанная в процентах от полной шкалы, обычно меньше, чем ошибка в процентах от фактического показания. В этом примере будет использоваться значение ± 0,3% полной шкалы.

    Как и в предыдущем случае, максимальный расход = 1 000 кг / ч.

    При указанном расходе 1000 кг / ч «неопределенность» фактического расхода находится в пределах:

    1000 кг / час — 0,3% = 997 кг / час

    И

    1000 кг / час + 0,3 % = 1 003 кг / ч

    50 кг / ч + 3 кг / ч = 53 кг / ч ошибка + 6%

    По мере уменьшения расхода увеличивается процентная погрешность.

    Сравнение этих условий измерения графически показано на Рисунке 4.2.1

    Рисунок 4.2.1 демонстрирует, почему производители расходомеров указывают свою точность как комбинацию процента от полной шкалы и фактического показания. В этом примере точность ± 3% от показаний будет ниже при расходе 100 кг / ч, однако, если расход превышает 100 кг / час, то ± 0,3% от полной шкалы дает более точный результат с точки зрения фактического расхода.

    Отказ от услуги

    При выборе расходомера точность является необходимым требованием, но также важно выбрать расходомер с достаточным диапазоном для применения.
    «Диапазон изменения» или «отношение диапазона», «эффективный диапазон» или «диапазон изменения» — все это термины, используемые для описания диапазона расходов, в котором расходомер будет работать с точностью и повторяемостью допусков. Отклонение оценивается в уравнении 4.2.1.

    Пример 4.2.1

    Конкретная паровая система имеет структуру потребности, показанную на рисунке 4.2.2. Расходомер рассчитан на максимальный ожидаемый расход 1 000 кг / ч.

    Диапазон изменения выбранного расходомера составляет 4: 1. Т.е. заявленная точность расходомера может быть соблюдена при минимальном расходе 1 000 ÷ 4 = 250 кг / ч.
    Когда расход пара ниже этого, расходомер не может соответствовать своим характеристикам, поэтому возникают большие ошибки расхода. В лучшем случае зарегистрированные потоки ниже 250 кг / ч неточны, в худшем — они вообще не регистрируются и «теряются».

    В примере, показанном на рисунке 4.2.2, «потерянный поток» составляет более 700 кг пара за 8-часовой период.Общее количество пара, используемого за это время, составляет приблизительно 2 700 кг, поэтому «потерянное» количество представляет собой дополнительные 30% от общего количества используемого пара. Если бы паровой расходомер был рассчитан на соответствующий диапазон регулирования, поток пара в технологический процесс можно было бы более точно измерить и рассчитать.

    • Если поток пара должен быть точно измерен, пользователь должен приложить все усилия, чтобы получить точную и полную оценку потребности, а затем указать расходомер с: Пропускной способностью для удовлетворения максимальной потребности.
    • Диапазон изменения, достаточно большой, чтобы учесть все ожидаемые изменения расхода.

    Теорема Бернулли

    Многие расходомеры основаны на работах Даниэля Бернулли 1700-х годов. Теорема Бернулли относится к уравнению энергии установившегося потока (SFEE) и утверждает, что сумма:

    • Энергия давления,
    • кинетическая энергия и
    • Потенциальная энергия

    будет постоянным в любой точке системы трубопроводов (без учета общих эффектов трения).Это показано ниже математически в уравнении 4.2.2 для единицы массового расхода:

    Трение игнорируется в уравнениях 4.2.2 и 4.2.3 из-за того, что оно может считаться незначительным в рассматриваемой области. Трение становится более значительным при увеличении длины трубы. Уравнение 4.2.3 можно продолжить, удалив 2-е слагаемое с каждой стороны, если исходная высота (h) не изменилась. Это показано в уравнении 4.2.4:

    .

    Пример 4.2,2

    Определите P2 для системы, показанной на рисунке 4.2.4, где вода протекает через расширяющийся участок трубы с объемной скоростью 0,1 м3 / с при 10 ° C.
    Плотность воды 998,84 кг / м3 при 10 ° C и 2 бар.

    Пример 4.2.2 подчеркивает значение теоремы Бернулли. Показано, что в расширяющейся трубе давление на выходе будет выше, чем давление на входе. На первый взгляд это может показаться странным; обычно можно ожидать, что давление на выходе в трубе будет меньше, чем давление на входе, чтобы поток имел место в этом направлении.Стоит помнить, что Бернулли утверждает, что сумма энергии в любой точке на длине трубы постоянна.
    В Примере 4.2.2 увеличение диаметра трубы привело к падению скорости и, следовательно, к повышению давления. В действительности трением нельзя пренебрегать, поскольку любая жидкость не может течь по трубе, если не существует перепада давления, чтобы преодолеть трение, создаваемое движением самой жидкости. В более длинных трубах эффект трения обычно важен, поскольку он может быть относительно большим.Член hf может быть добавлен к уравнению 4.2.4 для учета падения давления из-за трения и показан в уравнении 4.2.5.

    Для несжимаемой жидкости, такой как вода, протекающая по трубе того же размера, плотность и скорость жидкости можно рассматривать как постоянные, и уравнение 4.2.6 может быть получено из уравнения 4.25 P 1 = P 2 + h f

    Уравнение 4.2.6 показывает (для постоянной плотности жидкости), что падение давления на длине трубы того же размера вызвано статической потерей напора (hf) из-за трения из-за относительного движения между жидкостью и трубой.В коротком отрезке трубы или, в равной степени, в расходомере, силы трения чрезвычайно малы, и на практике ими можно пренебречь. Для сжимаемых жидкостей, таких как пар, плотность будет меняться вдоль относительно длинного отрезка трубы. Для относительно короткой эквивалентной длины трубы (или расходомера, использующего относительно небольшой перепад давления) изменения плотности и сил трения будут незначительными и могут быть проигнорированы для практических целей. Это означает, что падение давления через расходомер может быть отнесено к эффектам известного сопротивления расходомера, а не к трению.

    Некоторые расходомеры используют эффект Бернулли для измерения расхода жидкости, например, простой расходомер с диафрагмой. Такие расходомеры оказывают сопротивление протекающей текучей среде, так что на расходомере возникает перепад давления. Если существует взаимосвязь между расходом и этим искусственным падением давления, и если падение давления можно измерить, тогда становится возможным измерить расход.

    Количественная оценка взаимосвязи между расходом и падением давления Рассмотрим простую аналогию с резервуаром, заполненным до некоторого уровня водой, и отверстием сбоку резервуара где-то около дна, которое изначально закупоривается, чтобы вода не вытекла ( см. рисунок 4.2.5). Можно рассматривать одну молекулу воды наверху резервуара (молекула 1) и одну молекулу ниже на том же уровне, что и отверстие (молекула 2).

    Когда отверстие закрыто, высота воды (или напора) над отверстием создает потенциал, чтобы протолкнуть молекулы непосредственно под молекулой 1 через отверстие. Потенциальная энергия молекулы 1 относительно молекулы 2 будет зависеть от высоты молекулы 1 над молекулой 2, массы молекулы 1 и влияния гравитационной силы на массу молекулы 1.Потенциальная энергия всех молекул воды непосредственно между молекулой 1 и молекулой 2 показана уравнением 4.2.7.

    4.2.7. Уравнение 4.2.7.

    Молекула 1 не имеет энергии давления (чистый эффект давления воздуха равен нулю, потому что пробка на дне резервуара также подвергается тому же давлению) или кинетической энергии (поскольку жидкость, в которую она помещена, не движущийся). Единственная энергия, которой он обладает относительно отверстия в резервуаре, — это потенциальная энергия.
    Между тем, в положении напротив отверстия молекула 2 имеет нулевую потенциальную энергию, так как не имеет высоты относительно отверстия. Однако давление в любой точке жидкости должно уравновешивать вес всей жидкости выше, плюс любую дополнительную вертикальную силу, действующую выше точки рассмотрения. В этом случае дополнительная сила возникает из-за атмосферного давления воздуха над поверхностью воды, которое можно рассматривать как нулевое манометрическое давление. Следовательно, давление, которому подвергается молекула 2, зависит исключительно от веса молекул над ней.
    Вес на самом деле представляет собой силу, приложенную к массе под действием силы тяжести, и определяется как масса x ускорение. Вес, поддерживаемый молекулой 2, равен массе воды (m) в линии молекул непосредственно над ней, умноженной на константу ускорения свободного падения (g). Следовательно, на молекулу 2 действует сила давления m g.
    Но какая энергия содержится в молекуле 2? Как обсуждалось выше, у него нет потенциальной энергии; у него также нет кинетической энергии, поскольку, как и молекула 1, он не движется.Поэтому он может обладать только энергией давления.
    Механическая энергия четко определяется как Сила x Расстояние,
    , поэтому энергия давления, удерживаемая в молекуле 2 = Сила (мг) x Расстояние (h) = mgh, где:
    m = Масса всех молекул, находящихся непосредственно между молекулой 1 и молекула 2
    g = ускорение свободного падения 9,81 м / с2
    h = совокупная высота молекул над отверстием
    Следовательно, можно видеть, что:
    потенциальная энергия в молекуле 1 = mgh = энергия давления в молекуле 2.
    Это согласуется с принципом сохранения энергии (который связан с Первым законом термодинамики), который гласит, что энергия не может быть создана или уничтожена, но она может переходить из одной формы в другую. По сути, это означает, что потеря потенциальной энергии означает равный прирост энергии давления.
    Теперь представьте, что заглушка удалена из отверстия, как показано на рисунке 4.2.6. Кажется интуитивно понятным, что вода будет выливаться из отверстия из-за напора воды в резервуаре.
    Фактически, скорость, с которой вода будет течь через отверстие, связана с разницей в энергии давления между молекулами воды напротив отверстия, внутри и непосредственно снаружи резервуара.Поскольку давление за пределами резервуара атмосферное, энергия давления в любой точке за пределами отверстия может быть принята равной нулю (точно так же, как давление, приложенное к молекуле 1, было нулевым). Следовательно, разность энергии давления в отверстии может быть принята за энергию давления, содержащуюся в молекуле 2, и, следовательно, скорость, с которой вода будет течь через отверстие, связана с энергией давления молекулы 2.
    На рисунке 4.2.6. Рассмотрим молекулу 2 с энергией давления, равную mgh, и рассмотрим молекулу 3, которая только что прошла через отверстие в резервуаре и содержится в исходящей струе воды.

    Молекула 3 не имеет энергии давления по причинам, описанным выше, или потенциальной энергии (поскольку жидкость, в которую она помещена, находится на той же высоте, что и отверстие). Единственная энергия, которая у него есть, может быть только кинетической.
    В некоторой точке водяной струи сразу после прохождения через отверстие в струе должна быть обнаружена молекула 3, которая будет иметь определенную скорость и, следовательно, определенную кинетическую энергию. Поскольку энергия не может быть создана, из этого следует, что кинетическая энергия в молекуле 3 образуется из энергии давления, удерживаемой в молекуле 2 непосредственно перед тем, как заглушка была удалена из отверстия.
    Таким образом, можно сделать вывод, что вся кинетическая энергия, удерживаемая в молекуле 3, равна энергии давления, которому подвергается молекула 2, что, в свою очередь, равно потенциальной энергии, содержащейся в молекуле 1.
    Основное уравнение для кинетической энергии имеет вид показано в уравнении 4.2.8:

    Если вся начальная потенциальная энергия превратилась в кинетическую энергию, должно быть верно, что потенциальная энергия в начале процесса равна кинетической энергии в конце процесса.С этой целью можно сделать вывод, что:

    Уравнение 4.2.10 показывает, что скорость воды, проходящей через отверстие, пропорциональна квадратному корню из высоты воды или напора (h) над контрольной точкой (отверстием). Напор «h» можно представить как разность давлений, также называемую перепадом давления или «перепадом давления».
    Точно так же та же концепция применима к жидкости, проходящей через отверстие, помещенное в трубу. Один простой метод измерения потока жидкости заключается в установке расходомера с диафрагмой в трубу, что приводит к перепаду давления относительно текущей жидкости.Измерение перепада давления и применение необходимого коэффициента квадратного корня может определить скорость жидкости, проходящей через отверстие.
    График (рисунок 4.2.7) показывает, как расход изменяется относительно падения давления на расходомере с диафрагмой. Видно, что при падении давления 25 кПа расход равен квадратному корню из 25, что составляет 5 единиц. Равным образом расход при перепаде давления 16 кПа составляет 4 единицы, при 9 кПа — 3 единицы и так далее.

    Знание скорости через отверстие само по себе мало полезно.Основная цель любого расходомера — измерить расход в единицах объема или массы. Однако, если размер отверстия известен, объемный расход можно определить, умножив скорость на площадь отверстия. Однако это не так просто, как может показаться на первый взгляд.
    Это явление заключается в том, что любое отверстие, установленное в трубе, после прохождения через отверстие будет продолжать сжиматься, в основном из-за импульса самой жидкости. Это фактически означает, что жидкость проходит через более узкое отверстие, чем отверстие.Это отверстие называется «вена контракта» и представляет собой часть системы максимального сужения, минимального давления и максимальной скорости жидкости. Площадь контракта вены зависит от физической формы отверстия, но может быть предсказана для стандартных диафрагм с острыми краями, используемых для таких целей. Отношение площади контракта вены к площади устья обычно находится в диапазоне от 0,65 до 0,7; следовательно, если площадь отверстия известна, можно определить площадь контракта вены.Этот предмет обсуждается более подробно в следующем разделе.
    Раздел.следующий Раздел.

    Расходомер с диафрагмой и теорема Бернулли

    Когда теорема Бернулли применяется к расходомеру с диафрагмой, разница в давлении на диафрагме обеспечивает кинетическую энергию жидкости, выпускаемой через диафрагму.

    Как было показано ранее, скорость через отверстие можно рассчитать с помощью уравнения 4.2,10:

    Однако, как уже было сказано, объемный расход более полезен, чем скорость (уравнение 4.1.4):

    На практике фактическая скорость через отверстие будет меньше теоретического значения скорости из-за потерь на трение. Эта разница между этими теоретическими и фактическими значениями называется коэффициентом скорости (C V )

    Однако, как уже было сказано, объемный расход более полезен, чем скорость (Уравнение 4.1.4):

    Коэффициент скорости и коэффициент сжатия можно объединить, чтобы получить коэффициент расхода (C) для установки. При объемном расходе необходимо учитывать коэффициент расхода (C), как показано в уравнении 4.2.11.

    Уравнение 4.2.12 ясно показывает, что объемный расход пропорционален квадратному корню из падения давления.
    Примечание:
    Определение C можно найти в ISO 5167-2003, «Измерение расхода жидкости с помощью устройств измерения перепада давления, вставленных в трубы круглого сечения, идущие до отказа».
    ISO 5167 предлагает следующую информацию:
    Уравнения для численных значений C, приведенные в ISO 5167 (все части), основаны на данных, определенных экспериментально.
    Неопределенность значения C может быть уменьшена путем калибровки расхода в подходящей лаборатории.
    лаборатория. Подходящая лаборатория.

    Трубка Пито и теорема Бернулли

    Трубка Пито названа в честь ее французского изобретателя Анри Пито (1695–1771). Устройство измеряет скорость жидкости, преобразуя кинетическую энергию текущей жидкости в потенциальную энергию в так называемой «точке застоя».Точка застоя расположена у отверстия трубки, как показано на рисунке 4.2.9. Жидкость неподвижна, когда она попадает в конец трубки, и ее скорость в этой точке равна нулю. Создаваемая потенциальная энергия передается через трубку к измерительному устройству.
    Вход в трубу и внутренняя часть трубы, в которой расположена труба, испытывают одинаковое динамическое давление; следовательно, статическое давление, измеренное трубкой Пито, добавляется к динамическому давлению в трубе. Разница между этими двумя давлениями пропорциональна скорости жидкости и может быть измерена простым дифференциальным манометром.

    Уравнение Бернулли можно применить к трубке Пито, чтобы определить скорость жидкости по наблюдаемому перепаду давления (ΔP) и известной плотности жидкости. Трубку Пито можно использовать для измерения несжимаемых и сжимаемых жидкостей, но для преобразования перепада давления в скорость к жидкостям и газам применяются разные уравнения. Детали этого выходят за рамки этого модуля, но концепция сохранения энергии и теорема Бернулли применимы ко всем; и в качестве примера следующий текст относится к соотношению между давлением и скоростью для несжимаемой жидкости, текущей со скоростью, меньшей, чем скорость звука.(Как правило, поток можно считать несжимаемым, если его поток меньше 0,3 Маха или 30% его звуковой скорости).

    Из уравнения 4.2.4 можно составить уравнение для расчета скорости (уравнение 4.2.13):

    Объемный расход жидкости можно рассчитать как произведение площади трубы на скорость, рассчитанную по уравнению 4.2.13.

    Влияние точности дифференциальной ячейки на погрешность

    Пример 4.2,3

    В конкретной измерительной системе с диафрагмой максимальный расход 1 000 кг / ч соответствует перепаду давления 25 кПа, как показано на рисунке 4.2.10.
    Ячейка дифференциального давления имеет гарантированную точность ± 0,1 кПа в рабочем диапазоне конкретной установки.
    Продемонстрируйте влияние точности дифференциальной ячейки на точность установки.

    На рисунке 4.2.11 показаны эффекты в диапазоне расходов:

    Просмотр результатов:
    результатов:

    При максимальном расходе 0.Погрешность в 1 кПа в показаниях датчика перепада давления составляет лишь небольшую часть от общего перепада давления, и эффект минимален.
    По мере уменьшения расхода также уменьшается и перепад давления, а погрешность 0,1 кПа представляет собой постепенно увеличивающийся процент от показания перепада давления, что приводит к медленному увеличению крутизны, как показано на рисунке 4.2.12.
    При очень малых расходах значение неопределенности увеличивается. При 20–25% максимального расхода скорость изменения наклона быстро увеличивается, а при 10% максимального расхода диапазон погрешности составляет +18.3% и -22,5%.

    Заключение

    Чтобы быть уверенным в показаниях расходомера с диафрагмой, диапазон изменения не должен превышать 4 или 5: 1.
    Примечание:
    Пример 4.2.3 исследует только один элемент установки для измерения расхода пара.
    • Общая достоверность измеренного значения, выдаваемого системой измерения расхода пара, будет включать установку, точность размера отверстия и точность предполагаемого коэффициента расхода (C) отверстия.


    Использование ультразвука для измерения расхода
    расхода Измерение расхода

    Использование ультразвука для измерения расхода в трубе становится все более популярным, поскольку оно не требует резки или вставки инструментов в трубопровод контролируемой жидкости. Это также означает, что расходомер может быть портативным и использоваться в различных частях системы для анализа расхода с минимальными затратами.
    Есть два типа ультразвуковых расходомеров — транзитного типа и доплеровского сдвига.Наиболее распространенные ультразвуковые расходомеры, как правило, используют принцип работы с переходом-сдвигом, который описан ниже:
    Два датчика привязаны к трубе измеряемой жидкости, где каждый датчик поочередно испускает ультразвуковые импульсы между собой, как показано на рисунке 4.2. .13. Скорость текучей среды, протекающей по трубе, будет влиять на скорость ультразвукового импульса, которая рассчитывается путем измерения времени, за которое импульсы достигают каждого датчика.

    Когда скорость потока равна нулю, время, необходимое для прохождения импульса от одного датчика к другому, составляет:

    Зная площадь поперечного сечения трубы и скорость жидкости, можно легко рассчитать объемный расход вместе с массовым расходом, используя следующие уравнения:
    Qv = Vf x A
    m = Qv xr
    Где:
    Qv = Объемный расход (м3)
    A = Площадь поперечного сечения трубы (м2)
    Vf = Скорость жидкости (м / с)
    r = Плотность жидкости (кг / м2)
    Хотя ультразвук имеет некоторые очень значительные преимущества по сравнению с другими принципами измерения расхода, его можно точно использовать только для однофазных жидкостей.Поэтому присутствие пара мгновенного испарения или воздуха, например, в линии возврата конденсата, значительно повлияет на точность показаний.

    Что такое электромагнитный расходомер? Принцип работы, конструкция и применение

    Электромагнитный расходомер работает по принципу закона электромагнитной индукции Фарадея для измерения расхода, согласно которому «всякий раз, когда проводник движется через магнитное поле заданной напряженности, напряжение (например,m.f.) индуцируется в проводнике, которая пропорциональна относительной скорости между проводником и магнитным полем ». ИЛИ

    «Когда проводник перерезает силовые линии магнитного потока (магнитное поле), в проводнике индуцируется ЭДС, которая прямо пропорциональна скорости изменения магнитного потока».

    В случае электромагнитного расходомера поток жидкости действует как проводник .

    Рис.1: Принцип работы электромагнитного расходомера

    Конструкция электромагнитного расходомера

    Электромагнитный расходомер состоит из электрически изолированной или непроводящей трубы, такой как стекловолокно.Пара электродов установлена ​​напротив друг друга и соприкасается с внутренней стенкой трубы, по которой проходит жидкость, поток которой необходимо измерить. На рисунке видно, что два электрода расположены под прямым углом к ​​плоскости магнитного поля, то есть к линиям магнитного потока. Труба окружена электромагнитом, который создает магнитное поле. Это магнитное поле создается током, протекающим через катушку, намотанную на электромагнит. Катушка питается от постоянного постоянного тока.поставка.

    (а)

    (б)

    Рис. 2: Схема электромагнитного расходомера

    Рабочий электромагнитного расходомера

    Через трубу проходит токопроводящая жидкость. По мере прохождения жидкости ее движение относительно магнитного поля создает ЭДС, пропорциональную скорости жидкости. Это дается законом Фарадея как,

    E = B. L. V в вольтах

    где,

    B = плотность магнитного потока в Weber / м 2
    L = длина проводника (жидкости)
    = диаметр трубы в м
    V = скорость проводника (жидкости) в м / сек.

    Эта наведенная ЭДС E собирается электродом и передается во внешнюю цепь. Поскольку предполагается, что эта наведенная ЭДС E прямо пропорциональна скорости текущей жидкости, поэтому индуцированная или создаваемая ЭДС становится мерой потока.

    Рис.1: Электромагнитный расходомер

    Преимущества электромагнитного расходомера
    • Существующие трубы можно превратить в расходомеры, добавив пару электродов снаружи и создав магнитное поле.
    • Нет препятствий для потока.
    • Высокая точность и лучшая надежность.
    • Линейность в широком диапазоне измерений расхода.
    • Быстрая или быстрая реакция на изменение потока.
    • Нет необходимости в каких-либо препятствиях для потока жидкости, следовательно, нет проблем с ошибками, возникающими из-за падения давления.
    • Подходит как для ламинарного, так и для турбулентного течения.
    • Предпочтительно для измерения расхода суспензий, агрессивных и жирных жидкостей, а также жидкостей, содержащих взвешенные частицы или примеси.
    • С помощью этого расходомера возможно двунаправленное измерение расхода.
    • Измерение не зависит от вязкости, плотности, давления и температуры.

    Недостатки электромагнитного расходомера
    • Если измеряемая скорость потока — это поток, то создаваемая ЭДС или напряжение очень мала. Следовательно, для преобразования наведенных напряжений в пригодную для использования форму следует использовать усилители.
    • Работает только для тех жидкостей, которые являются электрическими проводниками.
    • Очень дорого.
    • Захваченные пузырьки газа вызывают ошибки.
    • Некоторая часть жидкости, протекающей по трубе, может осаждаться в виде покрытия на внутренней поверхности трубы. Это приведет к засорению электродов, из-за чего полученный выходной сигнал будет меньше фактического значения. Если засорение значительно больше, то вероятность ошибок в измеренном значении расхода больше.

    Применение электромагнитного расходомера
    • Используется для измерения расхода жидкости, такой как коррозионная кислота.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *