Jak vybrat průtokoměr pro plyn: Kompletní průvodce

Průtokoměry plynu jsou běžně používaná měřicí zařízení v průmyslu, laboratořích a oblasti ochrany životního prostředí pro sledování a řízení průtoku plynu. Výběr správného průtokoměru nejen zvyšuje přesnost měření, ale také optimalizuje výkon systému a snižuje náklady. Tento článek podrobně popíše klíčové faktory, které je třeba zvážit při výběru průtokoměru pro plyn, aby vám pomohl učinit nejlepší rozhodnutí.
1. Ujasněte si požadavky na měření
Před výběrem průtokoměru pro plyn musíte nejprve objasnit konkrétní aplikační požadavky, včetně:
Měřené médium: Jedná se o vzduch, zemní plyn, dusík, kyslík nebo korozivní plyny (např. chlor a amoniak)? Různé plyny mají různé požadavky na materiál a konstrukci průtokoměru.
Rozsah průtoku: Jaké jsou minimální a maximální průtoky? Rozsah průtokoměru by měl pokrývat skutečný rozsah použití.
Pracovní prostředí: Jaké jsou podmínky prostředí, jako je teplota, tlak, vlhkost atd.? Extrémní prostředí může vyžadovat speciální ochranu.
Přesnost měření: Je vyžadováno měření s vysokou přesností? Různá použití mají různé požadavky na přesnost. Například laboratoře obvykle vyžadují odchylku do ±1 %, zatímco průmyslové procesní řízení může tolerovat odchylku ±5 %.
2. Vyberte správný typ průtokoměru
Existuje mnoho typů plynových průtokoměrů, z nichž každý je vhodný pro jiné scénáře:
(1) Průtokoměr s diferenciálním tlakem (např. průtokoměr s clonou, Venturiho trubka)
Princip: Výpočet průtoku měřením rozdílu tlaku před a po průtoku plynu zařízením s omezením toku.
Výhody: Jednoduchá konstrukce, nízká cena, vhodné pro vysoký tlak a vysokou teplotu.
Nevýhody: Velký ztrátový tlak, přesnost ovlivněná instalačními podmínkami.
(2) Tepelný hmotnostní průtokoměr
Princip: Na základě principu tepelné difuze měří teplo odváděné plynem pro výpočet hmotnostního průtoku.
Výhody: Přímo měří hmotnostní průtok, neovlivněn teplotou a tlakem, vhodný pro měření malého průtoku.
Nevýhody: Není vhodný pro vysoký průtok ani pro plyn obsahující nečistoty.
(3) Turbinový průtokoměr
Princip: Plyn roztáčí turbinu, rychlost otáčení je úměrná průtoku.
Výhody: Vysoká přesnost, rychlá odezva, vhodný pro čistý plyn.
Nevýhody: Ložiska se snadno opotřebovávají, není vhodný pro plyny s částicemi nebo korozivními látkami.
(4) Ultrazvukový průtokoměr
Princip: Průtok se vypočítá pomocí rozdílu času šíření ultrazvuku v plynu.
Výhody: Žádná tlaková ztráta, vhodný pro velké průměry potrubí a měření vysokého průtoku.
Nevýhody: Vysoká cena, nároky na umístění instalace.
(5) Vortex průtokoměr
Princip: Výpočet průtoku detekováním frekvence víru vznikajícího při proudění plynu kolem tupého tělesa.
Výhody: Robustní konstrukce, vhodný pro měření středních a vysokých průtoků.
Nevýhody: Citlivost na vibrace, snížená přesnost při nízkých průtocích.
3. Zvažte podmínky instalace
Způsob instalace průtokoměru přímo ovlivňuje přesnost měření a životnost zařízení. Vezměte také v úvahu následující:
Velikost potrubí: Průměr průtokoměru by měl odpovídající velikosti potrubí, aby nedošlo k ovlivnění toku způsobenému změnou průměru.
Požadavky na délku rovného kusu potrubí: Některé průtokoměry (např. vírové nebo diferenční tlakové typy) vyžadují dostatečnou délku rovného potrubí před a za průtokoměrem, aby bylo zajištěno stabilní proudové pole.
Směr instalace: Některé průtokoměry (např. tepelné typy) mají požadavky na směr instalace a je nutné je instalovat vodorovně nebo svisle.
4. Materiál a stupeň ochrany
Materiál plynové stykové části: Pro koroze odolné plyny jsou zapotřebí materiály odolné proti korozi, jako je nerezová ocel, Hastelloy nebo potah z PTFE.
Stupeň ochrany (IP): Pro venkovní nebo vlhké prostředí se doporučuje stupeň ochrany IP65 nebo vyšší.
Požadavky na výbušnou atmosféru: Pro výbušná a hořlavá prostředí (např. petrochemický průmysl) je třeba volit průtokoměry s certifikací proti výbuchu.
5. Výstup signálu a komunikační protokol
Vyberte vhodnou metodu výstupu podle požadavků řídicího systému:
Analogový signál: 4-20 mA, 0-10 V atd., vhodný pro tradiční PLC systémy.
Digitální signál: RS485, HART atd., vhodný pro dálkové monitorování a sběr dat.
6. Údržba a kalibrace
Náklady na údržbu: Turbinové a mechanické průtokoměry vyžadují pravidelné mazání nebo výměnu ložisek, zatímco ultrazvukové a tepelné průtokoměry jsou téměř bezúdržbové.
Kalibrační cyklus: Aplikace vyžadující vysokou přesnost potřebují pravidelnou kalibraci, a proto je třeba vybrat modely, které podporují kalibraci na místě nebo jsou snadno demontovatelné a inspektovatelné.
7. Rozpočet a návratnost investice
Za předpokladu splnění technických požadavků je nutné zvážit počáteční náklady a dlouhodobé provozní náklady:
Pro nízké rozpočty lze vybrat diferenční nebo vírové průtokoměry.
Pro vysoké požadavky na přesnost lze zvážit tepelné nebo ultrazvukové průtokoměry. I když počáteční investice je vyšší, dlouhodobé náklady na údržbu jsou nižší.
SHRNUTÍ
Při výběru průtokoměru plynu je třeba zvážit faktory, jako je měřené médium, rozsah průtoku, přesnost, instalační podmínky, materiál, způsob výstupu a rozpočet. Různé typy průtokoměrů mají své výhody a nevýhody a výběr by měl být proveden v souladu s konkrétní aplikační situací. Díky vědecky podloženému výběru lze zajistit stabilní provoz průtokoměru po dlouhou dobu, zvýšit výrobní efektivitu a snížit provozní náklady.

jujea zaměřená na řešení procesní automatizace ww.jujea-tech.com