Strømningshastighet er en vanlig prosesskontrollparameter i industrielle produksjonsprosesser. For tiden finnes det omtrent mer enn 100 forskjellige strømningsmålere på markedet. Hvordan bør brukere velge produkter med høyere ytelse og pris? I dag skal vi ta alle med til å forstå ytelsesegenskapene til strømningsmålere.
Sammenligning av forskjellige strømningsmålere
Differensialtrykktype
Differensialtrykkmålingsteknologi er for tiden den mest brukte strømningsmålemetoden, som nesten kan måle strømningen av enfasevæsker og væsker under høy temperatur og høyt trykk under ulike arbeidsforhold. På 1970-tallet utgjorde denne teknologien en gang 80 % av markedsandelen. Differensialtrykkstrømningsmåleren består vanligvis av to deler, en strupeanordning og en sender. Strupeanordninger, vanlige åpningsplater, dyser, pitotrør, rør med jevn hastighet, etc. Funksjonen til strupeanordningen er å krympe den strømmende væsken og skille mellom dens oppstrøms og nedstrøms. Blant ulike strupeanordninger er åpningsplaten den mest brukte på grunn av sin enkle struktur og enkle installasjon. Den har imidlertid strenge krav til prosesseringsdimensjoner. Så lenge den er behandlet og installert i samsvar med spesifikasjonene og kravene, kan strømningsmålingen utføres innenfor usikkerhetsområdet etter at inspeksjonen er kvalifisert, og den faktiske væskeverifiseringen er ikke nødvendig.
Alle strupeanordninger har et uopprettelig trykktap. Det største trykktapet er den skarpkantede dysen, som er 25 %–40 % av instrumentets maksimale differanse. Trykktapet i pitotrøret er svært lite og kan ignoreres, men det er svært følsomt for endringer i væskeprofilen.
Variabel områdetype
En typisk representant for denne typen strømningsmåler er et rotameter. Dens enestående fordel er at det er direkte og ikke krever ekstern strømforsyning ved måling på stedet.
Rotometre er delt inn i glassrotometre og metallrørsrotometre i henhold til produksjon og materialer. Glassrotorstrømningsmåleren har en enkel struktur, rotorens posisjon er tydelig synlig og lett å lese. Den brukes hovedsakelig for medier med normal temperatur, normalt trykk, gjennomsiktige og korrosive medier, som luft, gass, argon osv. Metallrørsrotometre er vanligvis utstyrt med magnetiske tilkoblingsindikatorer, brukes i situasjoner med høy temperatur og høyt trykk, og kan overføre standardsignaler som skal brukes med opptakere osv. for å måle kumulativ strømning.
For tiden finnes det en vertikal variabel arealstrømningsmåler med et belastet fjærkonisk hode på markedet. Den har ikke en kondenserende type og et bufferkammer. Den har et måleområde på 100:1 og har en lineær utgang, som er best egnet for dampmåling.
Oscillerende
En virvelstrømningsmåler er en typisk representant for en oscillerende strømningsmåler. Den plasserer et ikke-strømlinjeformet objekt i væskens fremoverretning, og væsken danner to regelmessige asymmetriske virvelrader bak objektet. Virveltogets frekvens er proporsjonal med strømningshastigheten.
Denne målemetoden har egenskaper som ingen bevegelige deler i rørledningen, repeterbarhet av avlesningene, god pålitelighet, lang levetid, bredt lineært måleområde, nesten upåvirket av endringer i temperatur, trykk, tetthet, viskositet osv., og lavt trykktap. Høy nøyaktighet (ca. 0,5 %–1 %). Arbeidstemperaturen kan nå over 300 ℃, og arbeidstrykket kan nå over 30 MPa. Imidlertid vil væskehastighetsfordelingen og den pulserende strømningen påvirke målenøyaktigheten.
Ulike medier kan bruke forskjellige virvelfølerteknologier. For damp kan vibrerende skive eller piezoelektrisk krystall brukes. For luft kan termisk eller ultralyd brukes. For vann er nesten alle følerteknologier aktuelle. I likhet med åpninger, virvel. Strømningskoeffisienten til gatestrømningsmåleren bestemmes også av et sett med dimensjoner.
Elektromagnetisk
Denne typen strømningsmåler bruker størrelsen på den induserte spenningen som genereres når den ledende strømmen strømmer gjennom magnetfeltet for å detektere strømningen. Derfor er den bare egnet for ledende medier. Teoretisk sett påvirkes ikke denne metoden av temperatur, trykk, tetthet og viskositet til væsken, områdeforholdet kan nå 100:1, nøyaktigheten er omtrent 0,5 %, den aktuelle rørdiameteren er fra 2 mm til 3 m, og den er mye brukt i strømningsmåling av vann og slam, masse eller korrosive medier.
På grunn av det svake signalet,elektromagnetisk strømningsmålerer vanligvis bare 2,5–8 mV ved full skala, og strømningshastigheten er svært liten, bare noen få millivolt, noe som er utsatt for ekstern interferens. Derfor er det nødvendig at transmitterhuset, skjermet ledning, måleledning og rør i begge ender av transmitteren jordes og at det er satt et separat jordingspunkt. Koble aldri motorer, elektriske apparater osv. til offentlig jord.
Ultralydtype
De vanligste typene strømningsmålere er Doppler-strømningsmålere og tidsforskjellsstrømningsmålere. Doppler-strømningsmåleren registrerer strømningshastigheten basert på endringen i frekvensen til lydbølgene som reflekteres av det bevegelige målet i den målte væsken. Denne metoden er egnet for måling av høyhastighetsvæsker. Den er ikke egnet for måling av lavhastighetsvæsker, og nøyaktigheten er lav, og glattheten til rørets indre vegg må være høy, men kretsen er enkel.
Tidsforskjellsstrømningsmåleren måler strømningshastigheten i henhold til tidsforskjellen mellom ultralydbølgenes fremover- og bakoverforplantning i injeksjonsvæsken. Siden størrelsen på tidsforskjellen er liten, er kravene til den elektroniske kretsen høye for å sikre målenøyaktighet, og kostnadene for måleren øker tilsvarende. Tidsforskjellsstrømningsmåleren er generelt egnet for ren laminær strømningsvæske med et jevnt strømningshastighetsfelt. For turbulente væsker kan flerstråletidsforskjellsstrømningsmålere brukes.
Momentumrektangel
Denne typen strømningsmåler er basert på prinsippet om bevaring av momentum. Væsken påvirker den roterende delen for å få den til å rotere, og hastigheten til den roterende delen er proporsjonal med strømningshastigheten. Bruk deretter metoder som magnetisme, optikk og mekanisk telling for å konvertere hastigheten til et elektrisk signal for å beregne strømningshastigheten.
Turbinstrømningsmåler er den mest brukte og høypresisjonstypen av denne typen instrument. Den er egnet for gass og flytende medier, men den har en litt annen struktur. For gass er impellervinkelen liten og antallet blader stort. Nøyaktigheten til turbinstrømningsmåleren kan nå 0,2% - 0,5%, og den kan nå 0,1% i et smalt område, og nedturningsforholdet er 10:1. Trykktapet er lite og trykkmotstanden er høy, men den har visse krav til væskens renhet, og påvirkes lett av væskens tetthet og viskositet. Jo mindre hulldiameteren er, desto større er støtet. I likhet med åpningsplaten, sørg for at det er nok før og etter installasjonspunktet. Rett rørseksjon for å unngå væskerotasjon og endre virkningsvinkelen på bladet.
Positiv forskyvning
Arbeidsprinsippet til denne typen instrument måles i henhold til den nøyaktige bevegelsen av en fast mengde væske for hver omdreining av det roterende legemet. Instrumentets design er forskjellig, for eksempel ovale girstrømningsmålere, rotasjonsstempelstrømningsmålere, skrapestrømningsmålere og så videre. Rekkevidden til ovale girstrømningsmålere er relativt stor, som kan nå 20:1, og nøyaktigheten er høy, men det bevegelige giret er lett å sette seg fast av urenheter i væsken. Enhetsstrømningshastigheten til rotasjonsstempelstrømningsmåleren er stor, men på grunn av strukturelle årsaker er lekkasjevolumet relativt høyt. Stor, dårlig nøyaktighet. Positiv forskyvningsstrømningsmåleren er i utgangspunktet uavhengig av væskens viskositet, og er egnet for medier som fett og vann, men ikke egnet for medier som damp og luft.
Hver av de ovennevnte strømningsmålerne har sine egne fordeler og ulemper, men selv om det er samme type måler, har produktene fra forskjellige produsenter ulik strukturell ytelse.
Publisert: 15. desember 2021