Plūsmērītāju ražotāji: ceļvedis parastu šķidruma plūsmas mērītāju izvēlē

Kā plūsmas mērītāju ražotājs, mums ir gadījumi rūpnieciskās ražošanas, komunālā ūdensapgādes, enerģētikas un ķīmijas nozarēs utt. Šeit ir apkopots plūsmas mērītāju iegādes ceļvedis:

Precīzi mērīt šķidruma plūsmu ir svarīgi, lai nodrošinātu ražošanas efektivitāti, izmaksu kontroli un drošību. Turbīnas plūsmas mērītāji, elektromagnētiskie plūsmas mērītāji, ultraskaņas plūsmas mērītāji un virmu plūsmas mērītāji ir četri visplašāk izmantie šķidrumu mērīšanas ierīces. Katrs balstās uz unikālu darbības principu, kas rezultātā dod atšķirīgus veiktspējas priekšrocības un pielietojuma robežas.

1.4 populārāko šķidruma plūsmas mērītāju pamata raksturojumu analīze

(1) Tūrīna šķīduma sērijas skaitītājs

1.1 Izmantošanas scenāriji

Griezējratus plūsmas mērītāji ar to augsto mērījumu precizitāti tiek plaši izmantoti tīru šķidrumu lietojumos, kuros nepieciešama augsta plūsmas mērījumu precizitāte. Tie ietver rafinētu eļļu, piemēram, vieglo naftu un dīzeļdegvielu, dosēšanu un mērīšanu petroķīmijas rūpniecībā, sterīlu šķidrumu, piemēram, attīrīta ūdens un piena, pildīšanu un mērīšanu pārtikas un dzērienu rūpniecībā, kā arī šķidro zāļu precīzu dozēšanu farmaceitiskajā rūpniecībā. Tie tiek plaši izmantoti arī rūpnieciskajos dzesēšanas sistēmās, lai uzraudzītu smērvielu, piemēram, smēreļļu un hidraulisko eļļu, plūsmu, un īpaši piemēroti vidējas vai zemas viskozitātes, bez piemaisījumiem paredzētiem šķidrumiem.

1.2 Priekšrocības

Augsta mērījumu precizitāte : Ietilpstot reitingotajā plūsmas diapazonā, precizitāte parasti sasniedz ±0,2 %–±1,0 %. Šis ir viens no precīzākajiem šķidruma plūsmas mērījumu veidiem pašlaik un var apmierināt augstas precizitātes mērījumu vajadzības.

Ātra reakcijas ātrums : Turbīnas lāpstiņas ir ļoti jutīgas pret plūsmas izmaiņām un spēj ātri fiksēt momentānas plūsmas svārstības, tādēļ tās piemērotas dinamiskām situācijām, kurās nepieciešama plūsmas izmaiņu reāllaika uzraudzība.

Kompakts konstruktīvs izveidojums un viegla uzstādīšana : Tā izmēri ir salīdzinoši mazi, svars viegls, nepieciešams mazāks uzstādīšanas laukums un uzstādīšanas metodes ir elastīgas. To var savienot ar flanču, stiprinājuma skavu vai vītni, lai pielāvotos dažādiem cauruļvadu izkārtojumiem.

Neliels spiediena zudums : Normālā darba plūsmā šķidruma spiediena zudums, kas rodas, pārejot caur turbīnas plūsmas mērītāju, ir salīdzinoši neliels un neietekmē būtiski visa cauruļvada sistēmas spiediena līdzsvaru.

1.3 Trūkumi

Augstas prasības barjeru tīrībai : Turbīnas lāpstiņas viegli nodilst vai aizķeras, saskaroties ar vides piemaisījumiem un daļiņām, kas izraisa mērījumu precizitātes samazināšanos vai pat aprīkojuma bojājumus, tādēļ jāuzstāda stingri filtrēšanas ierīces.

Ievērojami ietekmēts no vides viskozitātes : Mērot augstu viskozitāti esošas šķidruma vielas, šķidruma viskozitāte samazinās turbīnas lāpstiņu ātrumu, rezultējot zemākos mērījumu rādījumos.

Jutīgs pret mehānisku nodilumu : Turbīnas lāpstiņas un gultņi atrodas mehāniskā kontaktā, ilgstošas lietošanas rezultātā izraisot nodilumu. Nepieciešama regulāra apkope un nomaina, kalpošanas laiks ir salīdzinoši īss.

(2)Elektromagnētisks plūsmas skaitītājs

2.1 Lietošanas scenāriji

Elektromagnētiskie plūsmas mērītāji darbojas, pamatojoties uz elektromagnētiskās indukcijas principu, un nav pakļauti ietekmei no fizikāliem parametriem, piemēram, vides blīvumu, viskozitāti un temperatūru. Tie ir piemēroti elektrovadošu šķidrumu mērīšanai un plaši tiek izmantoti komunālajos notekūdeņu attīrīšanas iekārtās, rūpnieciskās notekūdeņu izplūdes mērīšanā, ķīmiskās rūpniecības korozīvu šķidrumu, piemēram, skābju un sārmu šķīdumu un sāls šķīdumu, transporta uzraudzībā, kā arī metalurģijas rūpniecībā šķidrumu ar cietām daļiņām, piemēram, suspendētām masām un dūņām, plūsmas mērīšanai. Tie arī labi darbojas pārtikas rūpniecībā, mērot viskozus elektrovadošus šķidrumus, piemēram, mērces un sīrupus.

2.2 Priekšrocības

Lieliska pielāgojamība videi : Ja vien vides vadītspēja ir ≤20 μS/cm, precīzu mērījumu var panākt neatkarīgi no tās viskozitātes un blīvuma izmaiņām. Tas spēj mērīt šķidrumus, kas satur daļiņas, suspendētas vielas un pat korozīvus šķidrumus, piemēram, dūņas un suspendētās masas.

Stabila mērījumu precizitāte : Mērīšanas diapazonā precizitāte var sasniegt ±0,5 % ~ ±1,0 % un ir mazāk pakļauta plūsmas izmaiņām.

Nav mehāniskas nodiluma un ilgs kalpošanas laiks : Mērīšanas caurulē nav kustīgu daļu, mērījumi tiek veikti tikai ar elektromagnētisko indukciju, kas novērš mehānisko nodilumu un samazina uzturēšanas izmaksas.

Minimāli spiediena zudumi : Mērīšanas caurules iekšējā sieniņa ir gluda, un šķidrumam to pārejot gandrīz nenotiek spiediena zudums. Tā ir piemērota sistēmām ar stingrām prasībām attiecībā uz spiediena zudumu cauruļvados.

Mērāms pretplūsmas plūsmas virziens : Ar divvirzienu mērīšanas iespējām var precīzi reģistrēt šķidruma plūsmu gan uz priekšu, gan atpakaļ, tādējādi piemērota situācijām, kur nepieciešama šķidruma atgriezes plūsma uzraudzīt.

2.3 Trūkumi

Nevar izmērīt nevadītspējīgus šķidrumus : Šķidrumus ar vadītspēju ≤20 μS/cm (piemēram, benzīnu, dīzeļdegvielu, alkoholu, destilētu ūdeni utt.) nevar efektīvi izmērīt, kas ir galvenais pielietojuma ierobežojums.

Ietekmē ārējā elektromagnētiskā starojuma : Ja uzstādīšanas vidē atrodas stipri magnētiskie lauki vai augstfrekvences traucēju avoti (piemēram, lieli elektromotori un transformatori), tad mērījumu precizitāte tiks ietekmēta, un nepieciešams veikt aizsargājošus pasākumus.

(3)Ultrazvuku plūsmamērs

3.1 Lietošanas scenāriji

Ultraskaņas plūsmas mērītāji izmanto bezkontakta mērīšanas metodi, kas nozīmē, ka nav nepieciešams tiešs saskarsmes ar vidi. Šie mērītāji ir piemēroti dažādiem sarežģītiem gadījumiem, piemēram, liela diametra cauruļvadu plūsmas monitorings komunālajā ūdensapgādē un apkures sistēmās, uzliesmojošu, sprāgstošu un kodīgu šķidrumu plūsmas mērīšana petroķīmijas rūpniecībā, kā arī higiēnisku šķidrumu mērīšana pārtikas un farmācijas rūpniecībā. Turklāt tie sniedz būtisku priekšrocību plūsmas renovācijas projektos ar vecākiem cauruļvadiem, jo tos var uzstādīt, nepārtraucot cauruli.

3.2 Priekšrocības

Bezkontakta mērīšana, augsta pielāgojamība : Sensors ir uzstādīts caurules ārējā sienā un nav nepieciešams tā kontaktēšanās ar vidi, izvairīties no vides korozijas un sensora piesārņojuma problēmām. Tas var mērīt uzliesmojošas, sprādzienbīstamas, ļoti toksiskas, stipri korozijas izraisītas un citas speciālas šķidruma veida vielas.

Viegla uzstādīšana, neietekmējot cauruļvada darbību : Uzstādīšana var tikt pabeigta, neatvienojot cauruļvadu vai apturot ražošanu. Tas īpaši piemērots vecu cauruļvadu vai liela diametra cauruļvadu plūsmas monitora modernizācijai, kuri nevar tikt izslēgti.

3.3 Trūkumi

Ievērojami ietekmē cauruļvada stāvoklis : nogulsnes, korozija un rūsa uz cauruļvada iekšējās sienas var izraisīt ultraskaņas atspoguļošanās signāla novājināšanos, kas ietekmē mērījumu precizitāti; daži cauruļu materiāli var ietekmēt mērījumus.

Tas ievērojami tiek ietekmēts no vides īpašībām : ja vide satur lielu daudzumu burbuļu un suspendētu daļiņu, tas izraisīs ultraskaņas izkliedi un palielinās mērījumu kļūdu; arī augsta viskozitātes šķidrumu mērījumu precizitāte samazināsies.

Mērījumu precizitāte ir salīdzinoši zema : parasto ultraskaņas plūsmas mērītāju precizitāte ir ±1%~±1,5%, kas ir zemāka nekā gāzes turbīnas plūsmas mērītājiem un elektromagnētiskajiem plūsmas mērītājiem, un tāpēc grūti nodrošināt augstas precizitātes mērījumus.

Ierobežota vides pielāgošanās spēja : augstā temperatūrā, mitrā vidē un stipru vibrāciju apstākļos sensora stabilitāte samazināsies, tāpēc nepieciešami papildu aizsardzības pasākumi.

(4) Vorteksa plūsmas mērītājs

4.1 Izmantošanas scenāriji

Vrtiņu plūsmas mērītāji darbojas, pamatojoties uz Karmana vrtiņu principu, un ir piemēroti tīru šķidrumu mērīšanai noteiktā Reinoldsa skaitļa diapazonā. Tie plaši tiek izmantoti rūpnieciskās dzesēšanas sistēmās, lai kontrolētu dzesēšanas ūdens plūsmu, ķīmijas rūpniecībā zemas līdz vidējas viskozitātes šķidrumu, piemēram, šķīdinātāju un reaģentu, piegādes uzskaitei, kā arī enerģētikas nozarē vieglo eļļu un siltumnesēju plūsmas mērīšanai. Tie ir arī plaši izplatīti gaisa kondicionēšanas sistēmās, lai uzraudzītu aukstā un karstā ūdens plūsmu, un īpaši piemēroti vidēja līdz augsta ātruma šķidrumu mērīšanai.

4.2 Priekšrocības

Vienkārša konstrukcija un augsta uzticamība : Mērīšanas caurulē atrodas tikai viens vrtiņu ģenerators, nav kustīgu daļu, zems mehāniskās atteices risks, zemi uzturēšanas izdevumi un ilgs kalpošanas laiks.

Mērena spiediena zudums : Salīdzinājumā ar turbīnas plūsmas mērītāju spiediena zudums ir nedaudz lielāks, bet mazāks nekā šaurinājuma plūsmas mērītājam, un tam ir niecīga ietekme uz cauruļvada sistēmas spiedienu.

Augsta mērīšanas temperatūra : Tas var mērīt augstas temperatūras vides un atbalsta līdz pat 350° augstas temperatūras vidēm.

4.3 Trūkumi

Ir noteikti prasības vides tīrībai : ja vorteksa ģenerators tiek aizsērēts vai pieķēries ar vides piemaisījumiem vai daļiņām, tas ietekmēs vorteksu veidošanās stabilitāti un palielinās mērījumu kļūdu. Tāpēc tas nav piemērots šķidrumiem, kas satur lielu daudzumu suspendētu daļiņu.

Ievērojami ietekmēts ar zemu plūsmu : Kad šķidruma plūsmas ātrums ir zems, grūti izveidot stabilu Karmana vorteksu ielu, mērījumu precizitāte būtiski samazināsies vai pat ierīce nespēs normāli darboties, tāpēc pastāv minimālā plūsmas ātruma prasība.

Vāja pretvibrāciju izturība : Ārējas vibrācijas var viegli ietekmēt vorteksu ielas frekvenci, kas noved pie neprecīziem mērījumiem. Tāpēc to nepieciešams uzstādīt vidē ar mazāku vibrāciju vai aprīkot ar vibrācijas kompensācijas ierīci.

2.4 Plūsmas mērītāju galveno parametru salīdzinājums un pielāgotspējas analīze

(1) Galveno parametru salīdzinājums

Parametru veids	tūrīna šķīduma sērijas skaitītājs	Elektromagnētisks plūsmas skaitītājs	Ultrazvuku plūsmamērs	Vorteksa plūsmas mērītājs
MĒRĪŠANAS TIEŠAMĪBA	±0.2%~±1.0%	±0.5%~±1.0%	±1%~±1.5%	±1%~±2.5%
Dielektriskās vadītspējas prasības	Nav prasību	≤20 μS/cm	Nav prasību	Nav prasību
Vidnes tīrības prasības	Augstas (nepieciešama filtrēšana)	Zemas (var saturēt daļiņas)	Augstas (daļiņas ietekmē precizitāti)	Augsts (izvairīties no piemaisījumu uzlīmēšanās)
Spiediena zudums	Mazs	Ļoti maza	nav	Mazs
Uzturēšanas izmaksas	Augsts (nepieciešama regulāra asu/gultņu nomaiņa)	Zema	Zema	Zema

(2) Scenāriju piemērotības analīze

Balstoties uz iepriekš minēto parametru salīdzinājumu un katra plūsmas mērītāja veiktspējas raksturojumiem, pielāgotību dažādos scenārijos var iedalīt trīs līmeņos: "augsta pielāgojamība", "vidēja pielāgojamība" un "nepiemērots". Konkrētā pielāgojamība ir šāda:

2.1 Augstas precizitātes tīru šķidrumu dozēšanas scenāriji (piemēram, gatavās naftas pildīšana un šķidro zāļu piegāde)

2.1.1 Augsta pielāgojamība: Turbīnas plūsmas mērītājs. Tā augstā precizitāte ±0,2% līdz ±1,0% un augsta atkārtojamība atbilst mērīšanas vajadzībām un nodrošina izcilu stabilitāti tīros, zemas viskozitātes šķidrumos.

2.1.2 Vidēja pielāgojamība: Elektromagnētiskais plūsmas mērītājs, kam nepieciešams, lai šķidrums būtu elektrovadošs, un kura precizitāte atbilst prasībām. Tas ir liela izmēra un neefektīvs nevadošiem šķidrumiem.

2.1.3 Nevietojamība: Ultraskaņas plūsmēriem ir nepietiekama precizitāte, bet virmu plūsmēriem zemās plūsmas ātrumos ir slikta stabilitāte.

2.2 Korozīvu/daļiņas saturošu šķidrumu mērījumu scenāriji (piemēram, ķīmiski skābes un sārmu šķīdumi, notekūdeņu attīrīšana)

2.2.1 Augsta pielāgojamība: Elektromagnētiskie plūsmēri ir korozijizturīgi un var pielāgoties videi, kas satur daļiņas.

2.2.2 Vispārēja pielāgojamība: Ultraskaņas plūsmērs, bezkontakta mērījumi var izvairīties no korozijas, taču precizitāte samazinās, ja ir daudz burbuļu vai daļiņu.

2.2.3 Nevietojami: Turbīnas plūsmēri ir tendencēti korodēt un aizbloķēties, bet virmu plūsmēri ir tendencēti, ka tiem uzlīp impuritātes.

2.3 Liela diametra cauruļvadu/veterāno cauruļvadu atjaunošanas scenāriji (piemēram, komunālais ūdensapgādes un apkures sistēmas)

2.3.1 Augsta pielāgojamība: Ultraskaņas plūsmēri. Bezkontakta uzstādīšana neprasa caurules griešanu un ir piemērota liela diametra caurulēm; elektromagnētiskie plūsmēri var būt ievietojami.

2.3.2 Vispārēja pielāgošana: Elektromagnētiskajiem plūsmas mērītājiem ir augsta precizitāte, taču uzstādīšanai nepieciešama cauruļvada griešana, kas padara modificēšanu grūtu.

2.3.3 Nav saderīgs: Turbīnas plūsmas mērītāji tiek izmantoti maziem diametriem, un nav piemēroti caurulēm ar diametru virs DN200. Virmu plūsmas mērītāji nav piemēroti caurulēm ar diametru virs DN300.

3. Plūsmas mērītāju izvēles kodolalogika

Praktiskās lietojumprogrammās plūsmas mērītāju izvēlei jāievēro princips "scenārijs ir prioritāts un parametri atbilstoši". Konkrētie lēmumu pieņemšanas soļi ir šādi:

3.1 Nosakiet vides raksturojumus : Vispirms jānoskaidro šķidruma vadītspēja (vai tas ir vadošs), tīrība (piesārņojums) un viskozitāte (augsta/vidēja/zema viskozitāte). Tas ir galvenais, lai izslēgtu nesaderīgus plūsmas mērītājus. Piemēram, nevadošus šķidrumus nekavējoties jāizslēdz no elektromagnētiskajiem plūsmas mērītājiem, savukārt šķidrumus, kuros ir liels daudzums daļiņu, jāizslēdz no turbīnas plūsmas mērītājiem.

3.2 Mērījumu precizitātes prasības : Augstas precizitātes scenārijiem, piemēram, tirdzniecības norēķiniem un precīzai piepildīšanai, ir jādod priekšroka turbīnas plūsmas mērītājiem vai elektromagnētiskajiem plūsmas mērītājiem; vidējas un zemas precizitātes scenārijiem, piemēram, ikdienas uzraudzībai un procesu vadībai, var izvēlēties virpuļu plūsmas mērītājus vai ultraskaņas plūsmas mērītājus.

3.3 Cauruļvadu un vides apstākļi : Atkarībā no cauruļvada diametra ultraskaņas plūsmas mērītājiem tiek dota priekšroka cauruļvadiem virs DN200, un turbīnas plūsmas mērītājiem un ultraskaņas plūsmas mērītājiem tiek dota priekšroka uzstādīšanai ierobežotā telpā; vides vibrācija/temperatūra: lielām vibrācijām jāizvairās no vorteksa plūsmas mērītājiem, augstās temperatūras vidē jāizvēlas vorteksa plūsmas mērītāji.

4. Plūsmas mērītāju ražotāju ieteikumi

Turbīnas, elektromagnētiskie, ultraskaņas un vorteksa plūsmas mērītāji katrs savā veidā ir piemēroti šķidruma plūsmas mērīšanai, un nav nekas tāds kā "universāls" plūsmas mērītājs. Precīziem, stabiliem un efektīviem plūsmas mērījumiem nepieciešama vispusīga novērtēšana, balstoties uz vides īpašībām, mērīšanas prasībām, cauruļvada vidi un izmaksu budžetu.