Видове индустриални измервателни уреди за поток се групират според физическия принцип, който използват за оценка на дебита, и всеки принцип има подходящ флуид, бюджет за загуба на налягане и клас на точност, за които е най-подходящ. Изборът на неподходяща технология за даден флуид е една от най-често срещаните (и скъпи) грешки в инструментацията на заводското ниво, затова подборът трябва да започне от флуида, а не от каталога.
Измервателите на диференциално налягане (DP) определят дебита чрез стесняване на тръбата и измерване на падa на налягането през ограничението. Тъй като диференциалното налягане нараства пропорционално на квадрата на дебита, сигналът за дебит е пропорционален на квадратния корен от измереното DP, което компресира турндауна при ниски дебити.
И двете изискват дълги прави участъци от тръбопровода преди измервателя (ISO 5167 изисква до 30 диаметъра на тръбата или повече в зависимост от бета-коефициента и входните фитинги), за да се запази предсказуем профил на скоростта. Те работят добре при чисти течности, газове и пара, когато умерена постоянна загуба на налягане е приемлива и флуидът няма да запуши сензорните линии.
Кориолисов измервател вибрира една или две тръби и измерва малкото усукващо отклонение, което силата на Кориолис предизвиква при преминаване на флуида през тях. Това отклонение е директно пропорционално на масовия поток, така че измервателят отчита масовия поток и плътността без нужда от отделна корекция за температура или налягане. Типичната точност е 0,1 до 0,5 процента от показанието, като 0,1% е често срещана при течни услуги и 0,05% е налична при премиум висококласни дизайни — едни от най-добрите показатели при всички технологии за измерване на поток, поради което Кориолисовите измерватели са стандартът при прехвърляне на собственост и дозиране на високостойностни флуиди. Компромисите са по-висока цена, размер и тегло при по-големи диаметри на тръбопровода и чувствителност към уловен газ.
Магнитните (mag) измерватели прилагат закона на Фарадей за електромагнитната индукция: проводима течност, движеща се през магнитно поле, генерира напрежение, пропорционално на нейната скорост. Те нямат прегради в потока, така че загубата на налягане е пренебрежима, и боравят добре със суспензии и мръсни течности. Уловката е, че флуидът трябва да е електрически проводим — обикновено поне около 5 микросименса на сантиметър (µS/cm) за стандартни конструкции (някои специализирани конструкции работят до приблизително 1 µS/cm или по-ниско). Поради това магнетните измерватели не могат да измерват въглеводороди, деионизирана вода или повечето газове.
Вихровият измервател поставя препятстващо тяло (bluff body) в потока и брои честотата на отделяне на вихрите, които се образуват след него. Числото на Строухал, безразмерното отношение, което свързва честотата на отделяне със скоростта, остава съществено постоянно в широк диапазон на Рейнолдсовото число за добре проектирано препятстващо тяло, което прави връзката честота–скорост линейна. Под приблизително Рейнолдсово число 10 000 отделянето на вихри става неправилно и измервателят губи линеарност, което определя долната граница на измерване. Вихровите измерватели работят със течности, газове и пара и нямат движещи се части, които да се износват, но са неподходящи за много ниски дебити или вискозни флуиди с ниско Рейнолдсово число.
Ултразвуковите измерватели използват звукови вълни вместо препятствие, което прави възможни версии за монтаж отвън (clamp-on) без рязане на тръбата. Съществуват два различни принципа и те не са взаимнозаменяеми:
| Тип | Принцип | Изискване към флуида |
|---|---|---|
| Transit-time | Измерва разликата във времето за преминаване между ултразвукови импулси по посока нагоре и надолу по потока | Чист, еднофазен течен или газообразен флуид без значителни мехурчета или твърди частици |
| Doppler | Измерва честотното изместване на звука, отразен от частици или мехурчета | Изисква присъствие на суспендирани твърди частици или газови мехурчета, които да отразят сигнала; подходящ за суспензии и отпадъчни води |
Използването на transit-time измервател при мръсен флуид или на Doppler измервател при чист такъв е често срещана неправилна употреба, която дава непредсказуеми показания независимо от качеството на монтажа. И двата типа обикновено са налични като clamp-on, неинвазивни дизайни. Clamp-on ултразвуковите измерватели също са практичен начин за бърза проверка на потока по време на разследване на каВитация без да се прекъсва тръбопроводът.
Турбинният измервател използва скоростта на флуида, за да задвижи ротор; скоростта на ротора е пропорционална на обемния дебит. При чисти, нисковискозни условия турбинните измерватели достигат точност около 0,5 процента от показанието. Производителността деградира, когато вискозитетът надхвърли приблизително 5 до 10 центистокс, тъй като вискозното съпротивление върху лагерите на ротора нарушава простата зависимост скорост–поток. Износването на лагерите при продължителна работа на високи дебити или при наличие на уловени твърди частици постепенно увеличава триенето при стартиране, променя калибровъчния фактор и повишава минималния измерим дебит, затова турбинните измерватели се нуждаят от чист флуид и реална поддръжка, за да запазят заявената си точност.
Като отправна контролна точка: използвайте Кориолис за високо-точно масово измерване или прехвърляне на собственост, магнитен за проводими течности и суспензии когато е важно да няма загуба на налягане, вихров за общи услуги с пара и газ без движещи се части, transit-time ултразвук за чисти флуиди когато се предпочита неинвазивен clamp-on монтаж, Doppler ултразвук за мръсни или аерирани флуиди, турбина за чисти нисковискозни течности, които изискват добра точност при умерена цена, и DP (отворна плоча или вентури) когато инсталационната цена е по-важна от обхвата на измерване и постоянната загуба на налягане е поносима.
Точността на дебита е само половината от картината. Измервател, който изпада от калибровка, износена отворна плоча или магнитен измервател, запушен от покритие, са всички състояния, които тихомълком струват на завода OEE дълго преди някой да забележи на контролния екран. Fabrico чете състоянието на машината и OEE директно от линията и автоматично насочва заявка за работа в момента, в който бъде засечена загуба, улавяйки режими на провал, които само сензорите пропускат, изградено и хоствано в ЕС с локализация на данните в ЕС и сертификации ISO 27001, 20000-1 и 9001. Запазете демо на Fabrico.
Измерватели на диференциално налягане, Кориолисови, магнитни, вихрови и ултразвукови измерватели нямат подвижни части в потока. Турбинните измерватели са основното изключение, тъй като разчитат на въртящ се ротор.
Не. Магнитните измерватели изискват проводим флуид — обикновено поне няколко микросименса на сантиметър — и повечето въглеводороди не отговарят на този праг, затова магнитните измерватели не могат да ги измерват.
Отворната плоча създава рязко ограничение, от което потокът не може гладко да се възстанови, губейки приблизително 50 до 80 процента от диференциалното налягане постоянно. Гладката конвергиращо-развиваща се геометрия на вентури тръбата позволява на потока да възстанови по-голямата част от налягането, като само около 10 до 20 процента се губят постоянно.
Кориолисовите измерватели са често срещаният избор за прехвърляне на собственост, защото измерват масовия поток директно с типична точност 0,1 до 0,5 процента от показанието и без необходимост от отделна компенсация за налягане или температура.
Вход
Блог
