Kako odabrati mjerilo za protok plina: Kompletni vodič

Mjerila protoka plina su uobičajeni mjerni uređaji u industriji, laboratorijima i polju zaštite okoliša koji se koriste za nadzor i kontrolu protoka plina. Odabir pravog mjerila protoka ne samo da poboljšava točnost mjerenja, već optimizira i performanse sustava te smanjuje troškove. U ovom će se članku detaljno opisati ključni čimbenici koje treba uzeti u obzir pri odabiru mjerila protoka plina kako bi vam pomogli donijeti najbolju odluku.
1. Jasno definirajte zahtjeve mjerenja
Prije odabira mjernog uređaja za protok plina, prvo morate razjasniti konkretne zahtjeve primjene, uključujući:
Mjerena tvar: Je li zrak, prirodni plin, dušik, kisik ili korozivni plinovi (kao što su klor i amonijak)? Različiti plinovi imaju različite zahtjeve glede materijala i dizajna mjerila protoka.
Raspon protoka: Koliki je minimalni i maksimalni protok? Raspon mjerila protoka treba pokrivati stvarni raspon upotrebe.
Radno okruženje: Kako izgledaju okolnosti u kojima se uređaj koristi, poput temperature, tlaka, vlažnosti itd.? Ekstremne okolnosti mogu zahtijevati posebnu zaštitu.
Točnost mjerenja: Je li potrebna visokotnačna mjerenja? Različite primjene imaju različite zahtjeve glede točnosti. Na primjer, laboratoriji obično zahtijevaju ±1%, dok kontrola industrijskih procesa može dopustiti ±5%.
2. Odaberite pravi tip mjerila protoka
Postoji mnogo vrsta mjernih uređaja za protok plina, svaki pogodan za različite situacije:
(1) Mjerilo protoka diferencijalnog tlaka (kao što je mjerilo protoka otvora, Venturijeva cijev)
Načelo: Izračunajte protok mjerenjem razlike tlaka prije i nakon prolaska plina kroz uređaj za prigušivanje.
Prednosti: Jednostavna konstrukcija, niska cijena, pogodna za visoki tlak i visoku temperaturu.
Nedostaci: Veliki gubitak tlaka, točnost utječe na uvjete instalacije.
(2) Termo masno mjerilo protoka
Načelo: Temelji se na principu termalne difuzije, mjeri toplinu koju plin odnosi kako bi izračunao maseni protok.
Prednosti: Izmjerna mjera masenog protoka, nije osjetljiva na temperaturu i tlak, pogodna za mjerenje malog protoka.
Nedostaci: Neprimjenjivo za visoke protok i plinove koji sadrže nečistoće.
(3) Turbinsko mjerilo protoka
Načelo: Plin pokreće turbinu da se okreće, a brzina je proporcionalna protoku.
Prednosti: Visoka točnost, brzi odgovor, prikladan za čisti plin.
Nedostaci: Ležajevi se lako troše, nije prikladan za plinove s česticama ili korozivnim svojstvima.
(4) Ultrazvučni mjerač protoka
Načelo: Protok se izračunava koristeći razliku u vremenu prijenosa ultrazvučnih valova kroz plin.
Prednosti: Nema gubitka tlaka, prikladan za mjerenje velikog promjera cijevi i visokog protoka.
Nedostaci: Visoka cijena, zahtjevi za mjestom instalacije.
(5) Vrtložni protokomjer
Načelo: Protok se izračunava detekcijom frekvencije vrtloga koji nastaje kada plin teče kroz tupi objekt.
Prednosti: Izdržljiva konstrukcija, prikladan za mjerenje srednjeg i visokog protoka.
Nedostaci: Osjetljiv na vibracije, smanjena točnost pri niskim protocima.
3. Uzmite u obzir uvjete instalacije
Metoda instalacije protokomjera izravno utječe na točnost mjerenja i vijek trajanja. Imajte na umu:
Veličina cijevi: Promjer protokomjera treba odgovarati promjeru cijevi kako bi se izbjeglo utjecanje na tok zbog smanjenja ili povećanja promjera.
Zahtjevi za ravne dijelove cijevi: Neki protokomjeri (kao što su vrtložni i diferencijalni tlak) zahtijevaju dovoljne prednje i stražnje ravne dijelove cijevi kako bi se osiguralo stabilno strujanje.
Smjer instalacije: Neki protokomjeri (kao što su termalni tipovi) imaju zahtjeve glede smjera instalacije i moraju biti postavljeni vodoravno ili okomito.
4. Materijal i razina zaštite
Materijal dijelova koji dolaze u kontakt sa plinom: Za korozivne plinove potrebni su otporni materijali poput nehrđajućeg čelika, Hastelloya ili obloge od PTFE-a.
Razina zaštite (IP): Za vanjske ili vlažne okoline treba odabrati razinu zaštite IP65 ili višu.
Zahtjevi otpornosti na eksploziju: Za zapaljiva i eksplozivna okruženja (npr. petrokemijska industrija) treba odabrati protueksplozijski certificirane mjerače protoka.
5. Izlaz signala i komunikacijski protokol
Odaberite prikladnu metodu izlaza prema zahtjevima kontrolnog sustava:
Analogni signal: 4-20 mA, 0-10 V itd., prikladan za tradicionalne PLC sustave.
Digitalni signal: RS485, HART itd., pogodan za daljinsko nadgledanje i prikupljanje podataka.
6. Održavanje i kalibracija
Trošak održavanja: Turbinski i mehanički mjerači protoka zahtijevaju redovito podmazivanje ili zamjenu ležajeva, dok su ultrazvučni i termalni mjerači protoka skoro bez potrebe za održavanjem.
Rok kalibracije: Za primjene visoke preciznosti potrebna je redovita kalibracija, pa bi se trebali odabrati modeli koji podržavaju lokalnu kalibraciju ili ih je lako demontirati i pregledati.
7. Budžet i isplativost
Uz uvjet da tehnički zahtjevi budu zadovoljeni, nužno je usporediti početne troškove i dugoročne troškove korištenja:
Mogu se odabrati mjerni uređaji za diferencijalni tlak ili vrtložni protok za nisku budžetsku klasu.
Za visoke zahtjeve u pogledu preciznosti, moguće je razmotriti termalne ili ultrazvučne protokomjere. Iako su početna ulaganja visoka, dugoročni troškovi održavanja su niži.
Sažetak
Kod izbora mjernog uređaja za plin potrebno je uzeti u obzir čimbenike poput mjerene sredine, raspona protoka, točnosti, uvjeta instalacije, materijala, načina prikaza i budžeta. Različite vrste protokomjera imaju svoje prednosti i nedostatke, pa bi se racionalan izbor trebao napraviti prema konkretnoj primjeni. Znanstvenim pristupom izbora, osigurava se stabilna dugačka radnja protokomjera, poboljšanje učinkovitosti proizvodnje i smanjenje operativnih troškova.

jujea posvećeni rješenjima automatizacije procesa ww.jujea-tech.com