Πώς να επιλέξετε έναν μετρητή παροχής αερίου: Ένας ολοκληρωμένος οδηγός

Οι μετρητές παροχής αερίου είναι κοινές συσκευές μέτρησης στη βιομηχανία, στα εργαστήρια και στους τομείς προστασίας του περιβάλλοντος για την παρακολούθηση και τον έλεγχο της παροχής αερίου. Η επιλογή του σωστού μετρητή παροχής βελτιώνει όχι μόνο την ακρίβεια της μέτρησης, αλλά επίσης βελτιστοποιεί την απόδοση του συστήματος και μειώνει το κόστος. Αυτό το άρθρο θα περιγράψει λεπτομερώς τους βασικούς παράγοντες που πρέπει να ληφθούν υπόψη κατά την επιλογή ενός μετρητή παροχής αερίου για να σας βοηθήσει να πάρετε την καλύτερη απόφαση.
1. Διευκρινίστε τις απαιτήσεις μέτρησης
Πριν επιλέξετε έναν μετρητή παροχής αερίου, πρέπει πρώτα να διευκρινίσετε τις συγκεκριμένες απαιτήσεις εφαρμογής, συμπεριλαμβανομένων:
Μέσο μέτρησης: Είναι αέρας, φυσικό αέριο, άζωτο, οξυγόνο ή διαβρωτικά αέρια (όπως χλώριο και αμμωνία); Διαφορετικά αέρια έχουν διαφορετικές απαιτήσεις για το υλικό και τον σχεδιασμό του μετρητή παροχής.
Εύρος παροχής: Ποια είναι η ελάχιστη και μέγιστη παροχή; Το εύρος του μετρητή παροχής πρέπει να καλύπτει την πραγματική περιοχή χρήσης.
Συνθήκες λειτουργίας: Ποιες είναι οι περιβαλλοντικές συνθήκες, όπως θερμοκρασία, πίεση, υγρασία κ.λπ.; Υπερβολικές συνθήκες μπορεί να απαιτούν ειδική προστασία.
Ακρίβεια μέτρησης: Απαιτείται μέτρηση υψηλής ακρίβειας; Διαφορετικές εφαρμογές έχουν διαφορετικές απαιτήσεις ως προς την ακρίβεια. Για παράδειγμα, τα εργαστήρια απαιτούν συνήθως ±1%, ενώ ο βιομηχανικός έλεγχος διεργασιών μπορεί να επιτρέπει ±5%.
2. Επιλέξτε τον κατάλληλο τύπο μετρητή παροχής
Υπάρχουν πολλοί τύποι μετρητών παροχής αερίου, τα οποία είναι κατάλληλα για διαφορετικά σενάρια:
(1) Μετρητής παροχής διαφορικής πίεσης (όπως μετρητής παροχής οπής, σωλήνας Venturi)
Αρχή λειτουργίας: Υπολογίζει την παροχή μετρώντας τη διαφορά πίεσης πριν και μετά από τη στένωση της ροής του αερίου.
Πλεονεκτήματα: Απλή κατασκευή, χαμηλό κόστος, κατάλληλη για περιβάλλον υψηλής πίεσης και θερμοκρασίας.
Μειονεκτήματα: Μεγάλη απώλεια πίεσης, η ακρίβεια επηρεάζεται από τις συνθήκες εγκατάστασης.
(2) Θερμικός μετρητής μαζικής παροχής
Αρχή λειτουργίας: Βασίζεται στην αρχή της θερμικής διάχυσης, μετρά τη θερμότητα που μεταφέρεται από το αέριο για να υπολογιστεί η μαζική παροχή.
Πλεονεκτήματα: Μετρά απευθείας τη μαζική παροχή, δεν επηρεάζεται από τη θερμοκρασία και την πίεση, κατάλληλη για μέτρηση μικρής παροχής.
Μειονεκτήματα: Δεν είναι κατάλληλη για υψηλή παροχή ή αέριο που περιέχει προσμίξεις.
(3) Μετρητής παροχής με στρόβιλο
Αρχή λειτουργίας: Το αέριο περιστρέφει το στρόβιλο, και η ταχύτητα είναι ανάλογη της παροχής.
Πλεονεκτήματα: Υψηλή ακρίβεια, γρήγορη απόκριση, κατάλληλη για καθαρό αέριο.
Μειονεκτήματα: Τα έδρανα φθείρονται εύκολα, δεν είναι κατάλληλα για αέρια με σωματίδια ή διαβρωτικά αέρια.
(4) Υπερηχητικός μετρητής παροχής
Αρχή λειτουργίας: Υπολογισμός της παροχής με τη χρήση της διαφοράς χρόνου διάδοσης των υπερηχητικών κυμάτων στο αέριο.
Πλεονεκτήματα: Δεν υπάρχει απώλεια πίεσης, κατάλληλη για μεγάλη διάμετρο σωλήνα και μέτρηση υψηλής παροχής.
Μειονεκτήματα: Υψηλό κόστος, απαιτήσεις για τη θέση εγκατάστασης.
(5) Μετρητής παροχής με στροβίλους
Αρχή λειτουργίας: Υπολογισμός της παροχής με την ανίχνευση της συχνότητας των στροβίλων που δημιουργούνται όταν το αέριο ρέει μέσα από ένα αμφίπλευρο αντικείμενο.
Πλεονεκτήματα: Ανθεκτική κατασκευή, κατάλληλη για μέτρηση μέσης και υψηλής παροχής.
Μειονεκτήματα: Ευαίσθητη στη δόνηση, μειωμένη ακρίβεια σε χαμηλές παροχές.
3. Λάβετε υπόψη τις συνθήκες εγκατάστασης
Η μέθοδος εγκατάστασης του μετρητή ροής επηρεάζει άμεσα την ακρίβεια της μέτρησης και τη διάρκεια ζωής. Παρακαλώ λάβετε υπόψη:
Μέγεθος αγωγού: Η διάμετρος του μετρητή ροής πρέπει να ταιριάζει με τον αγωγό για να αποφεύγεται η επίδραση στη ροή εξαιτίας μείωσης ή διεύρυνσης της διαμέτρου.
Απαιτήσεις ευθείας περιοχής αγωγού: Ορισμένοι μετρητές ροής (όπως οι περιστροφικοί και της διαφορικής πίεσης) απαιτούν επαρκείς ευθείες περιοχές αγωγού στην είσοδο και στην έξοδο για να εξασφαλίζεται ένας σταθερός χώρος ροής.
Κατεύθυνση εγκατάστασης: Ορισμένοι μετρητές ροής (όπως οι θερμικοί) έχουν απαιτήσεις ως προς την κατεύθυνση εγκατάστασης και πρέπει να εγκαθίστανται οριζόντια ή κάθετα.
4. Υλικό και βαθμός προστασίας
Υλικό των μερών που έρχονται σε επαφή με το αέριο: Τα καυστικά αέρια απαιτούν ανθεκτικά στη διάβρωση υλικά, όπως ανοξείδωτος χάλυβας, Hastelloy ή επένδυση PTFE.
Βαθμός προστασίας (IP): Για εξωτερικούς ή υγρούς χώρους πρέπει να επιλέγεται βαθμός προστασίας IP65 ή υψηλότερος.
Απαιτήσεις αντοχής σε εκρήξεις: Σε εύφλεκτα και εκρηκτικά περιβάλλοντα (όπως στην πετροχημική βιομηχανία) θα πρέπει να επιλέγονται μετρητές παροχής που διαθέτουν πιστοποίηση αντοχής σε εκρήξεις.
5. Έξοδος σήματος και πρωτόκολλο επικοινωνίας
Επιλέξτε την κατάλληλη μέθοδο εξόδου βάσει των απαιτήσεων του συστήματος ελέγχου:
Αναλογικό σήμα: 4-20mA, 0-10V, κ.λπ., κατάλληλο για παραδοσιακά συστήματα PLC.
Ψηφιακό σήμα: RS485, HART, κ.λπ., βολικό για απομακρυσμένη παρακολούθηση και συλλογή δεδομένων.
6. Συντήρηση και βαθμονόμηση
Κόστος συντήρησης: Οι μετρητές παροχής με τύρβινα και μηχανικοί απαιτούν τακτική λίπανση ή αντικατάσταση των εδράνων, ενώ οι υπερηχητικοί και οι θερμικοί μετρητές παροχής είναι σχεδόν ανεξάρτητοι από συντήρηση.
Κύκλος βαθμονόμησης: Σε εφαρμογές υψηλής ακρίβειας απαιτείται τακτική βαθμονόμηση, γι’ αυτό θα πρέπει να επιλέγονται μοντέλα που υποστηρίζουν βαθμονόμηση επί τόπου ή είναι εύκολα στην αποσυναρμολόγηση και επιθεώρηση.
7. Προϋπολογισμός και αποτελεσματικότητα κόστους
Στην προϋπόθεση ικανοποίησης των τεχνικών απαιτήσεων, είναι απαραίτητο να εξισορροπείται το αρχικό κόστος με το μακροπρόθεσμο κόστος χρήσης:
Για προϋπολογισμούς περιορισμένους, μπορούν να επιλεγούν πιεζομετρικοί ή δυναμικοί μετρητές παροχής.
Για υψηλές απαιτήσεις ακρίβειας, μπορούν να χρησιμοποιηθούν θερμικοί ή υπερηχητικοί μετρητές παροχής. Παρότι το αρχικό κόστος είναι υψηλό, το κόστος συντήρησης μακροπρόθεσμα είναι μικρότερο.
Περίληψη
Κατά την επιλογή μετρητή ροής αερίου, πρέπει να ληφθούν υπόψη παράγοντες όπως το μέσο μέτρησης, το εύρος ροής, η ακρίβεια, οι συνθήκες εγκατάστασης, το υλικό, η μέθοδος εξόδου και ο προϋπολογισμός. Διαφορετικοί τύποι μετρητών παροχής έχουν τα δικά τους πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα, και η επιλογή πρέπει να γίνεται με βάση το συγκεκριμένο ενδεδειγμένο σενάριο εφαρμογής. Μέσω επιστημονικής επιλογής, μπορεί να εξασφαλιστεί η σταθερή λειτουργία του μετρητή ροής μακροπρόθεσμα, να βελτιωθεί η παραγωγική απόδοση και να μειωθούν τα λειτουργικά έξοδα.

jujea αφιερωμένο σε Λύσεις Αυτοματισμού Διεργασιών ww.jujea-tech.com