Produsenter av strømningsmålere: Guide for valg av vanlige væskestrømningsmålere

Som produsent av strømningsmålere har vi erfaring fra industriell produksjon, kommunal vannforsyning, energi- og kjemiske industrier osv. Her er en oppsummering av kjøpsguiden for strømningsmålere:

Nøyaktig måling av væskestrøm er avgjørende for å sikre produksjonseffektivitet, kostnadskontroll og sikkerhet. Turbinstrømningsmålere, elektromagnetiske strømningsmålere, ultralydstrømningsmålere og virvelstrømningsmålere er de fire mest brukte måleinstrumentene innen væskestrømming. Hver type bygger på et unikt virkemåte, noe som fører til forskjellige ytelsesfordeler og bruksområder.

Analyse av kjerneegenskapene til 1,4 hovedstrømninger av væskestrømningsmålere

(1) Turbine strømmingsmåler

1,1 Bruksscenarier

Turbinstrømningsmålere, med sine fordeler innen høypresisjonsmåling, brukes mye i rene væskeapplikasjoner som krever høy målenøyaktighet. Dette inkluderer måling av levering av raffinerte oljer som lett olje og diesel i petrokjemisk industri, fylling og måling av sterile væsker som rent vann og melk i mat- og drikkevareindustrien, samt nøyaktig måling av levering av flytende legemidler i farmasøytisk industri. De brukes også mye til overvåking av strømning av smøremidler som smøreolje og hydraulikkolje i industrielle kjølesystemer, og er spesielt egnet for medium til lav viskositet og fri for urenheter.

1.2 Fordeler

Høy målenøyaktighet : Innenfor den angitte strømningsområdet kan nøyaktigheten vanligvis nå ±0,2 % ~ ±1,0 %. Det er en av de mest nøyaktige typene væskestrømningsmåling i dag og kan oppfylle behovet for høy presisjonsmåling.

Hurtig responstid : Turbinblad er svært følsomme for strømningsendringer og kan raskt registrere øyeblikkelige svingninger i strømning, noe som gjør dem egnet for dynamiske scenarier som krever sanntidsovervåking av strømningsendringer.

Kompakt struktur og enkel installasjon : Den er relativt liten i størrelse og lett i vekt, krever mindre installasjonsplass og har fleksible installasjonsmetoder. Den kan kobles via flens, klemme eller gjenge for å tilpasse seg ulike rørleggingsoppsett.

Litet trykkfall : Under normal driftsstrømning er trykkfallet til væsken som går gjennom turbinstrømmåleren relativt lite og vil ikke påvirke trykkbalansen i hele rørsystemet i særlig grad.

1.3 Ulemper

Høye krav til mediumrensing : Turbinblad slites lett eller kan blokkeres av urenheter og partikler i mediet, noe som fører til redusert målenøyaktighet eller til og med utstyrsdeteriorering, derfor må streng filtrering utstyres.

Sterk påvirkning av mediets viskositet : Når man måler høyviskøse væsker, vil viskositeten i væsken redusere hastigheten på turbinbladene, noe som resulterer i lave måleresultater.

Følsom for mekanisk slitasje : Turbinbladene og lagrene er i mekanisk kontakt, noe som vil føre til slitasje etter lang tids bruk. Regelmessig vedlikehold og utskifting er nødvendig, og levetiden er relativt kort.

(2)Elektromagnetisk Strømmåler

2.1 Bruksscenarier

Elektromagnetiske strømningsmålere fungerer på grunnlag av prinsippet om elektromagnetisk induksjon og er uavhengige av fysiske parametere som mediumets tetthet, viskositet og temperatur. De er egnet til måling av ledende væsker og brukes mye innen kommunal renseanlegg, industrielt avløpsvannsmåling, kjemisk industri for overvåking av transport av korrosive væsker som syrer og baser samt saltløsninger, og metallurgisk industri for strømningsmåling av væsker som inneholder faste partikler, som slam og mudder. De fungerer også godt i matindustrien for måling av viskøse ledende væsker som sauser og siruper.

2.2 Fordeler

Sterk tilpasningsevne til medium : Så lenge ledningen av mediet er ≤20 μS/cm, kan nøyaktig måling oppnås uavhengig av endringer i viskositet og tetthet. Den kan måle fluida som inneholder partikler, suspensjoner og til og med korrosive fluida som mudder og slam.

Stabil målenøyaktighet : Innenfor måleområdet kan nøyaktigheten nå ±0,5 %–±1,0 % og er mindre påvirket av strømningsendringer.

Ingen mekanisk slitasje og lang levetid : Det er ingen bevegelige deler i målerøret, og måling skjer kun ved elektromagnetisk induksjon, noe som unngår mekanisk slitasje og reduserer vedlikeholdskostnader.

Minimalt trykkfall : Innvendig vegg i målerøret er glatt, og det oppstår nesten ingen trykktap når væsken strømmer gjennom. Den er derfor egnet for systemer med strenge krav til trykkfall i rørledningen.

Måling av returstrømning mulig : Med evne til måling i begge retninger kan den nøyaktig registrere væskestrømning både fremover og bakover, noe som gjør den egnet for scenarier der væske tilbakestrømming må overvåkes.

2.3 Ulemper

Kan ikke måle ledningsfrie væsker : Væsker med en ledningsevne på ≤20 µS/cm (som bensin, diesel, alkohol, destillert vann osv.) kan ikke måles effektivt, hvilket er dens viktigste begrensning i bruksområdet.

Påvirket av ekstern elektromagnetisk forstyrrelse : Hvis det er sterke magnetfelt eller høyfrekvente forstyrrelseskilder (som store motorer og transformatorer) i nærheten av installasjonsmiljøet, vil målenøyaktigheten bli påvirket og det må iverksettes skjermetiltak.

(3)Ultralyd flødemåler

3.1 Bruksscenarier

Ultralydbaserte strømningsmålere bruker en ikke-kontaktbasert målemetode, noe som eliminerer behovet for direkte kontakt med mediet. Disse målerne er egnet for en rekke komplekse scenarier, som overvåking av strømning i rør med stor diameter i kommunale vann- og varmesystemer, måling av strømning av brennbare, eksplosive og korrosive væsker i petrokjemisk industri, samt måling av sanitære væsker i mat- og farmasøytisk industri. Videre har de et betydelig fordelsmoment i strømningsrenoveringsprosjekter som involverer eldre rørledninger, ettersom de kan installeres uten å kople ut røret.

3.2 Fordeler

Ikke-kontaktbasert måling, svært tilpassningsdyktig : Sensoren er montert på ytre veggen til røret og treng ikkje å koma i kontakt med mediet, slik at korrosjon av mediet og forurensing av sensoren kan unngåast. Det kan måle brennbare, eksplosiv, svært giftig, svært korosjonær og andre spesielle væsker.

Ein enkel installasjon utan å påverka rørlegging : installasjonen kan fullførast utan å avbryta rørledningen eller stoppera produksjonen. Det er særleg egnet for flytovervaking ved renovering av gamle rørleiar eller rørleiar med stor diameter som ikkje kan stengjast.

3.3 Unekonsum

Stort påvirka av rørleiingstilstand : skaling, korrosjon og rust på den indre veggen av rørleien vil få ultralydrefleksjonssignalet til å svekkja, og det påverkar målegjerdigheten; nokre rørleiematerialar kan påvirke målingen.

Det vert betyngd av karaktertrekkene til mediet : om mediet inneheld eit stort tal bobler og suspenderte partiklar, vil det føre til ultralydssprenging og auka målefeil; målegreiligheten til væsker med høy viskositet vil òg minka.

Målegheitet er relativt lågt : Nøyaktigheten til konvensjonelle ultralydstrømmeter er ± 1% ~ ± 1,5%, som er lavere enn for turbinstrømmeter og elektromagnetiske strømmeter, og det er vanskeleg å oppfylle behovene for høgt presisjonsmåling.

Begrensande tilpasningsevne til miljøet : I høgt temperatur, høgt fuktighet og sterkt vibrasjonsmiljø vil stabiliteten til sensoren minka, og det er naudsynt å ta ekstra vernemåt.

(4) Votekstrømmingsmåler

4.1 Bruksscenariar

Vortex-fløymetrar opererer basert på Karmans vortexprinsipp og er egne til å måle reine væsker i eit visst Reynolds-talområde. Dei vert mykje brukt til å følgja kjølevannstrømmen i industrielle kjølesystem, måla leveringa av væsker med låg til mellomviskositet som oppløysarar og reagensar i kjemisk industri, og måla flyt av væsker som lett olje og termisk olje i energibransjen. Dei vert òg mykje brukt til å følje gjennomløpet av kjølt og varmt vatn i luftkondisjoneringssystem, og er særleg egna til å måle væsker med mellom- og høy fart.

4.2 Fordeler

Ein enkel struktur og høy tillit : Det er berre ein vortex generator i målerrøret, ingen bevegelege delar, låg risiko for mekanisk feil, låg vedlikeholdskostnad og lang levetid.

Moderat trykktap : I sammenligning med turbinstrømningsmåleren er trykktapet noe høyere, men lavere enn hos strupestrømningsmåleren, og har liten innvirkning på trykket i rørledningssystemet.

Høy målingstemperatur : Den kan måle høytemperaturmedium og kan støtte opptil 350° for høytemperaturmedium.

4.3 Ulemper

Det stilles visse krav til renheten av mediet : Hvis virvelgeneratoren blir tildekket eller blokkert av urenheter eller partikler i mediet, vil dette påvirke stabiliteten til virvelegenerering og øke målefeilen. Derfor er den ikke egnet for væsker som inneholder store mengder suspenderte partikler.

Sterk påvirkning ved lav strømning : Når væskens strømningshastighet er lav, er det vanskelig å danne en stabil Karman-virvelgade, målenøyaktigheten reduseres betydelig, eller den fungerer til og med ikke normalt, så det er et minimumskrav til strømningshastighet.

Svak vibrasjonsmotstand : Eksterne vibrasjoner kan lett forstyrre frekvensen til virvelgaten, noe som fører til feil måling. Derfor må den installeres i et miljø med minst mulig vibrasjon, eller utstyres med en vibrasjonskompenseringsenhet.

2.4 Typer strømningsmåler – sammenligning av kjerneparametere og tilpasningsanalyse

(1) Sammenligning av kjerneparametere

Parametertype	turbine strømmingsmåler	Elektromagnetisk Strømmåler	Ultralyd flødemåler	Votekstrømmingsmåler
Målenøyaktighet	±0.2%~±1.0%	±0.5%~±1.0%	±1%~±1.5%	±1%~±2.5%
Krav til dielektrisk ledningsevne	Ingen krav	≤20 µS/cm	Ingen krav	Ingen krav
Krav til mediumrensing	Høyt (krever filtrering)	Lavt (kan inneholde partikler)	Høyt (partikler påvirker nøyaktighet)	Høy (unngå tilhenging av urenheter)
Trykktap	Liten	Veldig liten	ingen	Liten
Kostnadar for vedlikehald	Høy (krever regelmessig utskifting av blad/lager)	Låg	Låg	Låg

(2) Scenarioegnethetsanalyse

Basert på sammenligningen av parametrene ovenfor og ytelsesegenskapene til hver strømningsmåler, kan tilpasningsdyktigheten i ulike scenarier deles inn i tre nivåer: «høyt tilpasset», «moderat tilpasset» og «uegnet». Den spesifikke tilpasningsdyktigheten er som følger:

2.1 Målescener med høy presisjon for rene væsker (som fylling av ferdigolje og levering av flytende medisin)

2.1.1 Høyt tilpasset: Turbinstrømningsmåler. Dens høye nøyaktighet på ±0,2 % til ±1,0 % og høye repeterbarhet oppfyller målebehovet, og den har fremragende stabilitet i rene, lavviskøse væsker.

2.1.2 Moderat tilpasset: Elektromagnetisk strømningsmåler må ha ledende væske og har en nøyaktighet som oppfyller kravene. Den er stor i størrelse og virker ikke på ikke-ledende væsker.

2.1.3 Uforenelighet: Ultralydstrømningsmålere har utilstrekkelig nøyaktighet, og virvelstrømningsmålere har dårlig stabilitet ved lave strømningshastigheter.

2.2 Målescener med korrosive væsker eller væsker med partikler (for eksempel kjemiske syrer og baser, avløpsrensing)

2.2.1 Høy tilpasningsevne: Elektromagnetiske strømningsmålere er korrosjonsbestandige og kan tilpasse seg medier som inneholder partikler.

2.2.2 Generell tilpasning: Ultralydstrømningsmåler, kontaktfri måling unngår korrosjon, men nøyaktigheten avtar når det er mange bobler eller partikler.

2.2.3 Uforenelig: Turbinstrømningsmålere er utsatt for korrosjon og tettløp, og virvelstrømningsmålere er utsatt for at urenheter setter seg fast på dem.

2.3 Scener med store rør eller renovering av gamle rør (for eksempel kommunalt vannforsyning og varmesystemer)

2.3.1 Høy tilpasningsevne: Ultralydstrømningsmålere. Kontaktfri installasjon krever ikke kutting av rør og er egnet for store rør; elektromagnetiske strømningsmålere kan settes inn.

2.3.2 Generell tilpasning: Elektromagnetisk strømningsmåler har høy nøyaktighet, men krever rørskjæring for installasjon, noe som gjør modifisering vanskelig.

2.3.3 Ukompatibel: Turbinstrømningsmålere brukes for rør med liten diameter og er ikke egnet for rør med diameter over DN200. Vortex-strømningsmålere er ikke egnet for rør med diameter over DN300.

3. Den sentrale beslutningslogikken for valg av strømningsmåler

I praktiske anvendelser må valg av strømningsmålere følge prinsippet om "scenarioprioritet og parametertilpasning". De spesifikke beslutningstrinnene er som følger:

3.1 Identifiser mediets egenskaper : Først må du bestemme væskens ledningsevne (om den er ledende), renhet (forurensning) og viskositet (høy/mellom/lav viskositet). Dette er nøkkelen til å eliminere inkompatible strømningsmålere. For eksempel bør ikke-ledende væsker utelukkes direkte fra elektromagnetiske strømningsmålere, mens væsker som inneholder store mengder partikler bør utelukkes fra turbinstrømningsmålere.

3.2 Krav til målenøyaktighet : For høy-nøyaktige scenarier som handelssettlement og presis fylling, foretrekkes turbinstrømningsmålere eller elektromagnetiske strømningsmålere; for middels og lavnøyaktige scenarier som rutinemessig overvåkning og prosesskontroll, kan virvelstrømningsmålere eller ultralydstrømningsmålere velges.

3.3 Rørlednings- og miljøforhold : Avhengig av rørdiameter, gis ultralydstrømmålere prioritet for rør over DN200, og turbinstrømmålere og ultralydstrømmålere gis prioritet ved installasjon i små rom; miljøvibrasjoner/temperatur: unngå å velge virvelstrømmålere ved store vibrasjoner, og velg virvelstrømmålere for høytemperaturmiljøer.

4. Anbefalinger fra produsenter av strømmålere

Turbin-, elektromagnetiske, ultralyd- og virvelstrømmålere har hver sine styrker og svakheter innen væskestrømninger, og det finnes ikke noe som kan kalles en 'universal' strømmåler. For å oppnå nøyaktig, stabil og effektiv strømmåling kreves en helhetlig vurdering basert på mediets egenskaper, målekrav, rørledningsmiljø og kostnadsbudsjett.