Proizvođači protokomjera: Vodič za odabir uobičajenih mjernih uređaja za tekućine

Kao proizvođač protokomjera, imamo primjere iz industrijske proizvodnje, opskrbe pitkom vodom, energetike i kemijske industrije itd. U nastavku je sažetak vodiča za kupnju protokomjera:

Točno mjerenje protoka tekućina ključno je za osiguranje učinkovitosti proizvodnje, kontrole troškova i sigurnosti. Turbinski protokomjeri, elektromagnetski protokomjeri, ultrazvučni protokomjeri i vrtložni protokomjeri su četiri najraširenija mjerna sredstva za protok tekućina. Svaki se temelji na jedinstvenom radnom principu, što rezultira različitim prednostima u radu i područjima primjene.

Analiza osnovnih karakteristika 1,4 glavnih mjernih uređaja za protok tekućine

(1) Turbine brojač prometa

1.1 Scenariji korištenja

Turbinski protocni mjerila, zahvaljujući svojim prednostima u visokotočnoj mjernoj sposobnosti, široko se koriste u primjenama s čistim tekućinama koje zahtijevaju visoku točnost mjerenja protoka. To uključuje mjerenje isporuke rafiniranih ulja poput lakog ulja i dizela u petrokemijskoj industriji, punjenje i mjerenje sterilnih tekućina poput očišćene vode i mlijeka u prehrambenoj i pićem industriji te precizno mjerenje isporuke tekućih lijekova u farmaceutskoj industriji. Također se široko koriste za nadzor protoka podmazivajućih medija poput ulja za podmazivanje i hidrauličkog ulja u industrijskim sustavima hlađenja i posebno su pogodna za tekućine srednje do niske viskoznosti bez nečistoća.

1.2 Prednosti

Visoka točnost mjerenja : Unutar nazivnog raspona protoka, točnost obično doseže ±0,2 % ~ ±1,0 %. Jedan je od najtočnijih tipova mjerenja protoka tekućine koji trenutačno postoje i može zadovoljiti potrebe visokotočnog mjerenja.

Brza odgovorna brzina : Lopatice turbine vrlo su osjetljive na promjene protoka i brzo mogu registrirati trenutne fluktuacije, što ih čini prikladnima za dinamične scenarije koji zahtijevaju stvarno vrijeme praćenja promjena protoka.

Kompaktna konstrukcija i jednostavna instalacija : Relativno je malih dimenzija i lagana, zahtijeva manje prostora za instalaciju te ima fleksibilne metode ugradnje. Može se povezati prirubnicom, steznom spojkom ili navojem kako bi se prilagodila različitim rasporedima cjevovoda.

Mali gubitak tlaka : Pod normalnim uvjetima protoka, gubitak tlaka fluida kroz turbinasti protokomjer relativno je mali i neće prekomjerno utjecati na ravnotežu tlaka u cijelom sustavu cjevovoda.

1.3 Nedostaci

Visoki zahtjevi za čistoćom medija : Lopatice turbine lako se troše ili zaglave zbog nečistoća i čestica u mediju, što rezultira smanjenjem točnosti mjerenja ili čak oštećenjem opreme, stoga je potrebno ugraditi stroge filtre.

Veliki utjecaj viskoznosti medija : Prilikom mjerenja tekućina visoke viskoznosti, viskoznost tekućine će smanjiti brzinu turbine, što rezultira nižim rezultatima mjerenja.

Osjetljiv na mehaničko trošenje : Lopatice turbine i ležajevi su u mehaničkom kontaktu, što će uzrokovati trošenje nakon dugotrajne upotrebe. Potrebno je redovito održavanje i zamjena, a vijek trajanja je relativno kratak.

(2)Elektromagnetski promatranik toka

2.1 Slučajevi uporabe

Elektromagnetski protoci snimanja rade na principu elektromagnetskog induciranja i nisu pod utjecajem fizičkih parametara poput gustoće medija, viskoznosti i temperature. Pogodni su za mjerenje vodljivih tekućina i široko se koriste u komunalnoj obradi otpadnih voda, mjerenju industrijskog ispuštanja otpadnih voda, nadzoru transporta u kemijskoj industriji korozivnih tekućina poput kiselih i lužnatih otopina i solnih otopina te mjerenju protoka u metalurškoj industriji tekućina koje sadrže čvrste čestice poput mulja i glina. Također se dobro pokažu u prehrambenoj industriji za mjerenje viskoznih vodljivih tekućina poput umaka i sirupa.

2.2 Prednosti

Jaka prilagodljivost mediju : Sve dok je vodljivost medija ≤20 μS/cm, moguće je postići točno mjerenje bez obzira na promjene u njegovoj viskoznosti i gustoći. Može mjeriti tekućine koje sadrže čestice, suspendirane tvari, pa čak i korozivne tekućine poput blata i mulja.

Stabilna točnost mjerenja : Unutar mjernog raspona, točnost može doseći ±0,5 % ~ ±1,0 % i manje je pod utjecajem promjena protoka.

Bez mehaničkog trošenja i dug vijek trajanja : U mjernoj cijevi nema pokretnih dijelova, a mjerenje se postiže isključivo elektromagnetskom indukcijom, čime se izbjegava mehaničko trošenje i smanjuju troškovi održavanja.

Zanemariv gubitak tlaka : Unutarnji zid mjernе cijevi glatki su i gotovo da ne nastaje gubitak tlaka kada fluid prolazi kroz njega. Pogodan je za sustave s ozbiljnim zahtjevima u vezi gubitka tlaka u cjevovodu.

Mogućnost mjerenja povratnog toka : S mogućnošću mjerenja u oba smjera, može točno registrirati protok tekućine unaprijed i unazad, što ga čini prikladnim za scenarije u kojima treba nadzirati povratni tok tekućine.

2.3 Nedostaci

Nije u mogućnosti mjeriti nevodljive tekućine : Tekućine s vodljivošću ≤20 μS/cm (poput benzina, dizela, alkohola, destilirane vode itd.) ne mogu se učinkovito mjeriti, što je najvažnije ograničenje primjene.

Podložno vanjskom elektromagnetskom smetnjam : Ako postoje snažna magnetska polja ili izvori visokofrekventnih smetnji (poput velikih motora i transformatora) u blizini okoline u kojoj se postavlja uređaj, to će utjecati na točnost mjerenja te je potrebno poduzeti mjere zaštitnog ekraniranja.

(3)Ultrazvukovni prometnik

3.1 Scenariji korištenja

Ultrazvučni protocjeni mjerila koriste nekontaktnu metodu mjerenja, čime se eliminira potreba za izravnim kontaktom s medijem. Ova mjerila su pogodna za različite složene scenarije, poput nadzora protoka u cijevima velikog promjera u komunalnim vodovodnim i sustavima grijanja, mjerenja protoka zapaljivih, eksplozivnih i korozivnih tekućina u petrokemijskoj industriji te mjerenja higijenskih tekućina u prehrambenoj i farmaceutskoj industriji. Osim toga, imaju značajnu prednost u projektima rekonstrukcije protoka starijih cjevovoda jer se mogu instalirati bez prekidanja cijevi.

3.2 Prednosti

Nekontaktno mjerenje, visoko prilagodljivo : Senzor je instaliran na vanjskom zidu cijevi i ne mora imati kontakt s medijem, čime se izbjegava problem korozije medija i onečišćenja senzora. Može mjeriti zapaljive, eksplozivne, visoko toksične, visoko korozivne i druge posebne tekućine.

Lagana instalacija bez utjecaja na rad cjevovoda : instalacija se može obaviti bez isključivanja cjevovoda ili zaustavljanja proizvodnje. Posebno je pogodna za rekonstrukciju nadzora protoka na starim cjevovodima ili cjevovodima velikog promjera koji se ne mogu isključiti.

3.3 Nedostaci

Jako podložan uvjetima cjevovoda : naslage, korozija i hrđa na unutarnjem zidu cjevovoda uzrokovat će oslabljenje ultrazvučnog refleksnog signala, što utječe na točnost mjerenja; neki materijali cjevovoda mogu utjecati na mjerenje.

Značajno je podložan karakteristikama medija : ako medij sadrži veliki broj mjehurića i suspendiranih čestica, doći će do ultrazvučnog raspršenja i povećat će se pogreška mjerenja; točnost mjerenja viskoznih tekućina također će se smanjiti.

Točnost mjerenja je relativno niska : točnost konvencionalnih ultrazvučnih protokomjera iznosi ±1 % ~ ±1,5 %, što je niže u odnosu na turbinaste protokomjere i elektromagnetske protokomjere, te je teško zadovoljiti potrebe preciznog mjerenja.

Ograničena prilagodljivost okolini : u uvjetima visoke temperature, visoke vlažnosti i jakih vibracija, stabilnost senzora će se smanjiti, te je potrebno poduzeti dodatne zaštitne mjere.

(4) Votrixni promjerilac

4.1 Scenariji korištenja

Vrtložni protocjeni mjerila rade na osnovi Karmanovog vrtložnog principa i prikladna su za mjerenje čistih tekućina unutar određenog raspona Reynoldsovog broja. Široko se koriste za nadzor protoka rashladne vode u industrijskim sustavima hlađenja, mjerenje isporuke tekućina niske do srednje viskoznosti poput otapala i reagenasa u kemijskoj industriji te za mjerenje protoka tekućina poput lagane nafte i toplinske ulja u energetskoj industriji. Također se široko koriste za nadzor protoka ledeno hladne i vruće vode u klimatizacijskim sustavima i posebno su prikladna za mjerenje brzih do visokobrzinskih tekućina.

4.2 Prednosti

Jednostavna konstrukcija i visoka pouzdanost : U mjernoj cijevi nalazi se samo jedan generator vrtloga, bez pokretnih dijelova, nizak rizik mehaničkog oštećenja, niska održavanja i dug vijek trajanja.

Umjereni gubitak tlaka : U usporedbi s turbinom mjernim uređajem, gubitak tlaka je nešto veći, ali niži nego kod prigušnog mjernog uređaja, te ima malen utjecaj na tlak u sustavu cjevovoda.

Visoka mjerna temperatura : Može mjeriti visokotemperaturne medije i može podržati do 350° za visokotemperaturne medije.

4.3 Nedostaci

Postoje određeni zahtjevi za čistoćom medija : ako su vrtložni generator pričvršćen ili zaglavljen nečistoćama ili česticama u mediju, to će utjecati na stabilnost generiranja vrtloga i povećati pogrešku mjerenja. Stoga nije pogodan za tekućine koje sadrže veliku količinu suspendiranih čestica.

Značajno podložan niskom protoku : Kada je brzina tekućine niska, teško je formirati stabilnu Karmanovu vrtložnu ulicu, točnost mjerenja znatno će se smanjiti, ili čak može prestati normalno raditi, pa postoji zahtjev za minimalnim protokom.

Slaba otpornost na vibracije vanjske vibracije mogu lako ometati frekvenciju vrtložnog traga, što dovodi do pogrešnih mjerenja. Stoga se mora instalirati u okruženje s manje vibracija ili biti opremljen uređajem za kompenzaciju vibracija.

2.4 Vrste usporedbe ključnih parametara protoka i analiza prilagodljivosti

(1) Usporedba ključnih parametara

Vrsta parametra	turbine brojač prometa	Elektromagnetski promatranik toka	Ultrazvukovni prometnik	Votrixni promjerilac
Točnost mjerenja	±0.2%~±1.0%	±0.5%~±1.0%	±1%~±1.5%	±1%~±2.5%
Zahtjevi za električnom vodljivošću dielektrika	Nema zahtjeva	≤20 μS/cm	Nema zahtjeva	Nema zahtjeva
Zahtjevi za čistoćom medija	Visoki (potrebna filtracija)	Niski (može sadržavati čestice)	Visoki (čestice utječu na točnost)	Visoko (izbjegavajte prijanjanje nečistoća)
Gubitak pritiska	Mali	Vrlo mala	nijedan	Mali
Troškovi održavanja	Visoko (zahtijeva redovitu zamjenu noževa/ležajeva)	Niska	Niska	Niska

(2) Analiza prikladnosti scenarija

Na temelju gore navedene usporedbe parametara i performansi svakog protokomjera, prilagodljivost u različitim scenarijima može se podijeliti u tri razine: "visoko prilagodljivo", "općenito prilagodljivo" i "neprikladno". Konkretna prilagodljivost je sljedeća:

2.1 Scenariji mjerenja preciznih čistih tekućina (kao što su punjenje gotovim gorivom i dostava tekućih lijekova)

2.1.1 Visoko prilagodljivo: Turbinski protokomjer. Njegova visoka točnost od ±0,2% do ±1,0% i visoka ponovljivost zadovoljavaju zahtjeve za mjerenje, a također pokazuje izvrsnu stabilnost u čistim tekućinama niske viskoznosti.

2.1.2 Općenita prilagodljivost: Elektromagnetski protokomjer zahtijeva da tekućina bude vodljiva, a njegova točnost zadovoljava zahtjeve. Zauzima veliku prostornu zapreminu i nije učinkovit za nevodljive tekućine.

2.1.3 Neusklađenost: ultrazvučni protoci imaju nedovoljnu točnost, a vrtložni protoci imaju lošu stabilnost pri niskim protocima.

2.2 Mjerenje korozivnih tekućina koje sadrže čestice (kao što su kemijska kisela i lužnata rješenja, obrada otpadnih voda)

2.2.1 Visoka prilagodljivost: elektromagnetski protoci otporni su na koroziju i mogu se prilagoditi medijima koji sadrže čestice.

2.2.2 Opća prilagodljivost: ultrazvučni protok, mjerenje bez kontakta može izbjeći koroziju, ali točnost pada kada ima puno mjehurića ili čestica.

2.2.3 Nekompatibilno: turbinasti protoci skloni su koroziji i začepljenju, a kod vrtložnih mjerila protoka skloni su taloženju nečistoća.

2.3 Scenariji mjerenja u cijevima velikog promjera ili obnova starih cjevovoda (kao što su komunalne vodovodne i grijane sustave)

2.3.1 Visoka prilagodljivost: ultrazvučni protoci. Instalacija bez kontakta ne zahtijeva rezanje cijevi i pogodna je za cijevi velikog promjera; elektromagnetski protoci mogu se umetnuti.

2.3.2 Opća prilagodba: Elektromagnetski protokomjer ima visoku točnost, ali zahtijeva rezanje cijevi za ugradnju, što otežava izmjenu.

2.3.3 Nekompatibilno: Turbinski protokomjeri koriste se za cijevi malog promjera i nisu prikladni za cijevi s promjerima većim od DN200. Vrtložni protokomjeri nisu prikladni za cijevi s promjerima većim od DN300.

3. Temeljna logika odluke pri odabiru protokomjera

U praktičnoj primjeni, odabir protokomjera mora slijediti princip "prioritet scenarija i usklađenost parametara". Konkretni koraci donošenja odluke su sljedeći:

3.1 Identifikacija karakteristika medija : Prvo odredite vodljivost tekućine (je li provodna), čistoću (zagađenost) i viskoznost (visoka/srednja/niska viskoznost). To je ključno za isključivanje nekompatibilnih protokomjera. Na primjer, neprovodne tekućine treba odmah isključiti iz upotrebe elektromagnetskih protokomjera, dok se tekućine koje sadrže velike količine čestica trebaju isključiti iz turbinastih protokomjera.

3.2 Zahtjevi za točnošću mjerenja : Za visokotočne scenarije poput trgovačkog obračuna i preciznog punjenja, prednost imaju turbinasti protokomeri ili elektromagnetski protokomeri; za scenarije srednje i niske točnosti poput redovnog nadzora i procesnog upravljanja, mogu se odabrati vrtložni protokomeri ili ultrazvučni protokomeri.

3.3 Uvjeti cjevovoda i okoline : Ovisno o promjeru cijevi, ultrazvučni protokomjeri imaju prioritet za cjevovode iznad DN200, dok se turbine i ultrazvučni protokomjeri preferiraju za ugradnju na ograničenim prostorima; okolišne vibracije/temperatura: izbjegavajte vrtložne protokomjere kod velikih vibracija, dok se za visoke temperature preporučuju vrtložni protokomjeri.

4. Preporuke proizvođača protokomjera

Turbinski, elektromagnetski, ultrazvučni i vrtložni protokomjeri svaki imaju svoje prednosti i nedostatke u primjeni za mjerenje protoka tekućina, te ne postoji univerzalni protokomjer koji odgovara svim slučajevima. Postizanje točnog, stabilnog i učinkovitog mjerenja protoka zahtijeva sveobuhvatnu procjenu na temelju karakteristika medija, zahtjeva za mjerenjem, okoline cjevovoda i budžeta.