Virtausmittarit Manufacturer

1. Mitä ovat Virtausmittarit ja miten ne toimivat

Virtausmittarit ovat laitteita, jotka mittaavat, kuinka nopeasti neste liikkuu putkiston, kanavan tai kanavan läpi tai kuinka paljon nestettä on kulkenut läpi tietyn ajanjakson aikana. Mittarin sisällä liikkuvan nesteen fyysinen ominaisuus, kuten sen nopeus, sen synnyttämä paine-ero tai liikemäärä, muuttuu sähköiseksi tai mekaaniseksi signaaliksi, joka voidaan lukea paikan päällä tai lähettää takaisin valvomoon. Koska nesteet, kaasut ja höyryt kaikki käyttäytyvät eri tavalla paineen ja lämpötilan muuttuessa, virtausmittarit on rakennettu useiden erilaisten fysikaalisten periaatteiden ympärille, mukaan lukien sähkömagneettinen induktio, pyörteenpoisto, ultraäänen kulkuaika, Coriolis-voima ja paine-ero.

Tyypillisellä prosessilinjalla virtausmittari on yleensä lähellä muita kenttäinstrumentteja, kuten painelähettimiä ja lämpötila-antureita, joten sen lukemia voidaan verrata prosessissa tapahtuvaan muuhun. Se, mikä virtausmittari sopii parhaiten, riippuu suuresti siitä, mitä neste todellisuudessa on, kuinka tarkka lukeman tulee olla ja mitä putkisto itse sallii tilan ja sijoittelun suhteen. Kun työhön valitaan oikea instrumentti, se auttaa pitämään tuotannon vakaana, tukee energian laskentaa ja antaa toimijoille näkyvyyttä, johon automatisoidut tuotanto- ja käyttöjärjestelmät luottavat.

2. Virtausmittarien keskeiset suorituskykyominaisuudet

Jokaisella virtausmittarilla on joukko teknisiä ominaisuuksia, jotka määrittävät, sopiiko se tiettyyn työhön. Nämä on yleensä lueteltu instrumentin tietolomakkeessa, ja niitä on helpompi tarkastella yhdessä eikä yksitellen, koska yhden ominaisuuden menestyminen tarkoittaa usein luopumista toisesta. Alla oleva luettelo ryhmittelee virtausmittarin valinnassa yleisimmin tarkastetut tekijät kahteen luokkaan: kuinka laite toimii ja kuinka hyvin se sopii ympäröivään laitokseen ja ohjausjärjestelmään.

(1) Suoritukseen liittyvät tekijät

• Mittaustarkkuus : annetaan yleensä prosentteina lukemasta tai täydestä asteikosta, tarkkuus määrittää, sopiiko instrumentti kaupan selvitykseen, säilytystilan siirtoon, prosessin ohjaukseen vai yksinkertaiseen yleiseen valvontaan.
• Aluesuhde (etäisyys) : etäisyys suurimman ja pienimmän virtausnopeuden välillä, jonka mittari voi mitata pysyen samalla tarkkuudellaan; Laajempi suhde mahdollistaa yhden instrumentin kattamaan useampia käyttöolosuhteita vaihtamatta sitä pois.
• Painehäviö: jotkin virtausmittarit muodostavat esteen virtausreitille, mikä luo painehäviön, joka maksaa pumppausenergiaa, kun taas ei-tunkeilevat mallit suurelta osin välttävät tämän vaikutuksen.
• Median sopeutumiskyky: kuinka hyvin tietty anturin rakenne käsittelee nesteitä, kaasuja, höyryjä, paksuja tai viskooseja nesteitä, syövyttäviä kemikaaleja tai nesteitä, joissa on kiinteitä hiukkasia.

(2) Luotettavuus- ja integrointitekijät

• Lähtösignaali: yleisiä formaatteja ovat 4-20 mA analoginen virta, pulssilähtö ja digitaaliset protokollat, kuten RS485 tai Modbus, jotka päättävät kuinka helposti mittari liitetään olemassa olevaan ohjausjärjestelmään.
• Asennusvaatimukset: mittarin edessä ja jälkeen tarvittava suora putken kulku, asennussuunta ja se, pysyykö putki täysin täynnä, vaikuttavat lukeman vakauteen ja niiden on vastattava fyysistä sijaintia.
• Luotettavuus: kuinka hyvin laite kestää sähkömagneettisia häiriöitä, sietää ympäristön lämpötilan ja paineen vaihteluita, pitää signaalinsa vakaana ajan kuluessa ja kuinka paljon huoltoa se tarvitsee koko käyttöiän ajan.

Lyhyesti: tarkkuus ja kantavuus kuvaavat, kuinka tarkasti ja kuinka laajasti mittari mittaa, painehäviö ja välineiden sopeutuvuus kuvaavat, kuinka hyvin se sopii fyysiseen prosessiin, ja lähtösignaali, asennustarpeet ja luotettavuus kuvaavat, kuinka hyvin se sopii ympäröivään ohjausjärjestelmään. Kaikkien seitsemän punnitseminen yhdessä sen sijaan, että keskittyisi vain yhteen, johtaa yleensä hyvin yhteensopivaan virtausmittariin.

(3) Kaavio: Tyypillinen tarkkuuspoikkeama virtausmittarin tyypin mukaan

Alla oleva kaavio listaa useita yleisiä virtausmittarityyppejä sen mukaan, kuinka paljon niiden lukema tyypillisesti poikkeaa todellisesta arvosta. Tarkkuuspoikkeama ilmoitetaan prosentteina ja pienempi luku tarkoittaa tiukempaa ja tarkempaa lukemaa. Nämä luvut heijastavat yleisesti viitattuja alan vaihteluita kiinteiden takuiden sijaan, koska todellinen suorituskyky riippuu edelleen asennuksen laadusta, nesteolosuhteista ja siitä, kuinka hyvin laite on kalibroitu. Vertailun tarkoituksena on antaa yleinen käsitys siitä, missä kukin mittausperiaate yleensä sijoittuu tarkkuusasteikolla. Sen lukeminen yhdessä muiden tällä sivulla olevien valintatekijöiden kanssa auttaa rajaamaan kenttää ennen lopullisen määrittelyn tekemistä.

Kuten kaaviosta näkyy, Coriolis-massavirtamittarit sijaitsevat yleensä tarkkuusasteikon tiukimmassa päässä, ja poikkeamaluvut ovat usein noin ±0,15 % , mikä on yksi syy, miksi tämä tekniikka valitaan säilytyksen siirtoon ja arvokkaiden nesteiden mittaukseen. Seuraavaksi tulevat sähkömagneettiset ja turbiinivirtausmittarit, jotka molemmat yleisesti lainataan lähellä ±0,5 % , joka sopii yleiseen prosessinohjaustyöhön, joka vaatii vielä kohtuullisen tiukan toleranssin. Ultraääni- ja pyörrevirtausmittarit laskeutuvat tyypillisesti ympärille ±1,0 % poikkeama, taso, joka kattaa useimmat yleishyödyllisten ja teollisuuden valvontatarpeet, ja kiinnitettävät ultraäänimallit hallitsevat tämän koskematta koskaan nesteeseen. Suutinlevyn ympärille rakennetut paine-eromittarit asettuvat yleensä lähemmäs ±1,5 % , joka heijastaa paine-eron ja virtausnopeuden välistä neliöjuurisuhdetta, joka tulee selvemmäksi pienemmillä virtausnopeuksilla. Muuttuvan pinta-alan mittarit tai rotametrit näyttävät yleensä ryhmän suurimman poikkeaman, usein lainattu lähellä ±2,0 % , mikä sopii nopeaan visuaaliseen tarkastukseen, mutta ei sovellu tiukkaan prosessin hallintaan. On syytä pitää mielessä, että tarkkuusluku merkitsee todella jotain vain, kun se on yhdistetty määritettyyn aluesuhteeseen, koska mittari voi näyttää erittäin tarkalta nimellisvirtauspisteessään, mutta toimii huonosti kyseisen alueen ulkopuolella. Virtausmittarin valitseminen puhtaasti siitä syystä, että sillä on alhaisin julkaistu poikkeamaluku, ilman että myös etäisyyttä, välineiden yhteensopivuutta ja asennusrajoituksia tarkistetaan, johtaa usein instrumentin ja todellisen prosessin väliseen yhteensopimattomuuteen. Tästä syystä tarkkuutta käsitellään parhaiten yhtenä syötteenä useiden joukossa, ei yksittäisenä ratkaisevana tekijänä.

3. Virtausmittarien yleiset tyypit ja niiden toiminta

Virtausmittarit jakautuvat perheisiin perustuen fyysiseen periaatteeseen, jolla ne havaitsevat nesteen liikkeen. Jokaisella perheellä on oma sekoitus tarkkuutta, mediayhteensopivuutta ja asennustarpeita, minkä vuoksi yhdellä teollisuusalueella käytetään usein useita eri virtausmittarityyppejä kerralla. Alla olevissa alaosissa käydään läpi, miten kukin yleisimmistä tyypeistä toimii ja missä niitä yleensä käytetään.

(1) Sähkömagneettinen Virtausmittarit

Sähkömagneettiset virtausmittarit toimivat Faradayn sähkömagneettisen induktion lain mukaisesti. Putken poikki muodostuu magneettikenttä, ja kun johtava neste kulkee sen läpi, neste indusoi pienen jännitteen, jonka mittari mittaa. Koska tämä jännite on verrannollinen keskimääräiseen nesteen nopeuteen, mittari antaa lineaarisen lukeman laajalla virtausalueella laittamatta mitään putken sisään virtauksen estämiseksi. Tämä malli toimii vain sähköä johtavien nesteiden, kuten veden, jäteveden ja monien prosessikemikaalien kanssa, eikä sitä voida käyttää kaasuille, höyrylle tai johtamattomille nesteille, kuten useimille hiilivedyille.

(2) Turbiinin virtausmittarit

Turbiinivirtausmittarit sijoittavat pienen roottorin virtausreitille. Liikkuva neste pyörittää roottoria nopeudella, joka seuraa sen nopeutta, ja ottokela havaitsee pyörimisen ja muuttaa sen pulssisignaaliksi. Turbiinimittarit tarjoavat hyvän tarkkuuden ja nopean vasteen puhtaille, alhaisen viskositeetin nesteille ja kaasuille, mutta liikkuva roottori kuluu ajan myötä ja nesteen hiukkaset voivat lyhentää laakerin käyttöikää tai heittää lukeman hitaasti pois.

(3) Vortex-virtausmittarit

Vortex-virtausmittarit luottavat Karmanin pyörrekatuefektiin: virtausreitille asetettu pieni bluffikappale aiheuttaa vuorottelevia pyörteitä tai pyörteitä kuoriutumaan alavirtaan virtausnopeuteen sidotuilla taajuuksilla. Anturi poimii tuon irtoamistaajuuden ja muuntaa sen virtauslukemaksi. Pyörremittareissa ei ole liikkuvia osia, ne toimivat nesteiden, kaasujen ja höyryn kanssa ja ne käsittelevät melko laajaa lämpötila-aluetta, vaikka ne tarvitsevatkin vähimmäisvirtausnopeuden tuottaakseen vakaan signaalin, mikä tekee niistä vähemmän sopivia erittäin pienille virtauksille.

(4) Ultraäänivirtausmittarit

Ultraäänivirtausmittarit mittaavat pienen kulkuajan eron virtaussuunnan kanssa ja sitä vastaan lähetettyjen ultraäänipulssien välillä tai joissakin malleissa mittaavat nesteessä olevien hiukkasten tai kuplien aiheuttamaa Doppler-taajuusmuutosta. Kiinnitettävät versiot asennetaan putken ulkopuolelle, joten ne voidaan asentaa tai huoltaa ilman putkistoon leikkaamista tai prosessin pysäyttämistä. Tämän häiritsemättömän laadun ansiosta ultraäänimittarit sopivat hyvin halkaisijaltaan suuriin putkiin ja paikkoihin, joissa mittarin asennusprosessin sulkeminen olisi häiritsevää.

(5) Coriolis-massavirtausmittarit

Coriolis-virtausmittarit mittaavat massavirtausta suoraan poimimalla kevyen kiertoliikkeen, joka tunnetaan nimellä Coriolis-ilmiö, tärisevässä putkessa nesteen liikkuessa sen läpi. Koska lukema perustuu massaan eikä tilavuuteen, nesteen tiheyden, paineen tai lämpötilan muutokset eivät suurelta osin vaikuta Coriolis-mittareihin, mikä tukee erittäin suurta tarkkuutta. Sama malli voi mitata nesteen tiheyttä samanaikaisesti, mikä on yksi syy, miksi se on yleinen valinta säilytystilan siirtoon ja korkean arvon nesteen mittaukseen, vaikka laite on yleensä raskaampi ja kalliimpi kuin muut mallit.

(6) Paine-ero (aukkolevy) virtausmittarit

Paine-erovirtausmittarit, jotka useimmiten rakennetaan aukkolevyn ympärille, kaventavat virtausreittiä hieman ja mittaavat sen aiheuttaman painehäviön. Koska virtausnopeus on verrannollinen paine-eron neliöjuureen, rakenne on yksinkertainen, hyvin ymmärrettävä ja toimii useilla puhtailla nesteillä, kaasuilla ja höyryllä, vaikka tarkkuus laskee huomattavasti alhaisella virtauksella ja kaventunut aukko aiheuttaa pysyvän, pienen painehäviön.

(7) Muuttuvan alueen virtausmittarit (kiertomittarit)

Muuttuvan alueen virtausmittarit, jotka tunnetaan paremmin nimellä rotameters, käyttävät kartiomaista lasi- tai metalliputkea, jossa pieni uimuri nousee tai laskee virtausnopeudesta riippuen, ja kellun asento luetaan suoraan asteikolla. Koska se ei tarvitse ulkoista virtaa visuaaliseen peruslukemaan, tämä rakenne on yksinkertainen ja edullinen yleisvalvontaan, vaikka se on yleensä asennettu pystysuoraan ja antaa vähemmän tarkkoja lukemia kuin elektroniset vaihtoehdot.

(8) Kaavio: Tyypillinen kattavuuden (turndown Ratio) vertailu

Kantavuus, jota joskus kutsutaan alasajosuhteeksi, kuvaa sitä, kuinka laajan virtausnopeuksien alue tietty instrumentti voi mitata pysyen nimellistarkkuutensa sisällä. Alla oleva kaavio näyttää tyypilliset kantavuusluvut edellä käsitellyille virtausmittarityypeille, jotka on annettu suhteessa suurimman ja pienimmän virtausnopeuden välillä, jonka laite voi luotettavasti mitata. Suurempi suhde tarkoittaa, että yksi instrumentti pystyy käsittelemään laajempia käyttöolosuhteita ilman, että sitä tarvitsee muuttaa tai vaihtaa. Tällä on eniten merkitystä prosesseissa, joissa virtausnopeus vaihtelee huomattavasti tuotantosyklin aikana. Lukemisen kantavuus yhdessä tarkkuuden kanssa antaa täydellisemmän kuvan siitä, kuinka instrumentti kestää pitkällä aikavälillä.

Coriolis-massavirtamittarit tarjoavat yleensä ryhmän laajimman valikoiman, ja luvut ovat usein jopa korkeita 100:1 , joka sopii massan mittaukseen putken muodonmuutoksen kautta pysyen vakaana erittäin laajalla virtausvälillä. Sekä sähkömagneettiset että ultraäänivirtausmittarit saavuttavat yleensä sammutuksen lähellä 50:1 , joka antaa vakaat lukemat laajassa käyttöikkunassa ilman liikkuvia osia. Turbiinin virtausmittarit ovat yleensä paikallaan 20:1 , joka riittää moniin yleisiin prosessitöihin, mutta kapeampi kuin sähkömagneettiset tai ultraäänivaihtoehdot. Pyörremittarit laskeutuvat tyypillisesti lähelle 15:1 , jota rajoittaa vähimmäisnopeus, joka tarvitaan havaittavan pyörteen leviämissignaalin ylläpitämiseen. Rotametrit tarjoavat yleensä huoneen yöpymisen 10:1 , sopii tasaisen virtauksen valvontaan, mutta vähemmän joustava, kun virtausnopeudet vaihtelevat paljon. Suutinlevymittarit osoittavat yleensä kapeimman kantavuuden yleisistä tyypeistä, joita usein lainataan 4:1 , suora seuraus paine-eron ja virtausnopeuden välisestä neliöjuurisuhteesta, mikä saa mittausepävarmuuden kasvamaan nopeasti pienellä virtauksella. Kun prosessin odotetaan toimivan useissa eri virtausolosuhteissa, kapea kantavuus voi jättää mittarin toimimaan sen tarkan alueen ulkopuolella pitkiä aikoja. Toisaalta, jos määritetään paljon enemmän kantoaluetta kuin vakaa, kapea-alainen sovellus todella tarvitsee, yleensä vain lisää kustannuksia ilman todellista hyötyä. Paras kokonaisarvo saadaan sovittamalla vaihteluväli prosessin todelliseen käyttäytymiseen sen sijaan, että määritettäisiin oletusarvoisesti suurin luku. Tämä on yksi syy, miksi virtausmittarin valinta tehdään yleensä kyseisen putkilinjan historiallisten tai odotettujen virtaustietojen tarkastelun ohella.

(9) Kaavio: Valittujen virtausmittarityyppien monen ominaisuuden vertailu

Tarkkuuden ja kantokyvyn lisäksi kourallinen muita ominaisuuksia määrää, kuinka hyvin virtausmittari sopii tiettyyn asennukseen. Alla olevassa tutkakaaviossa verrataan kolmea laajalti käytettyä tyyppiä, sähkömagneettista, pyörre- ja kiinnitysultraääntä, viidellä ominaisuudella: tarkkuus, median mukautuvuus, alhainen painehäviö, huollon yksinkertaisuus ja signaalin vakaus. Jokainen laatu pisteytetään suhteellisella asteikolla, ja suurempi varjostettu alue osoittaa vahvemman yleisen suorituskyvyn viidessä näytetyssä ulottuvuudessa. Tämän kaavion on tarkoitus tukea monipuolista vertailua sen sijaan, että yksi tekniikka olisi paras valinta joka tilanteessa. Tässä esitettyjä suhteellisia vahvuuksia tulee aina punnita suhteessa todellisen projektin erityisiin neste- ja paikkaolosuhteisiin.

Vertailu osoittaa sen sähkömagneettiset virtausmittarit pisteet voimakkaasti tarkkuudesta ja signaalin stabiilisuudesta, mikä sopii suoraviivaiseen, lineaariseen suhteeseen indusoidun jännitteen ja virtausnopeuden välillä, samalla kun pisteet ovat maltillisempia väliaineen sopeutumiskyvyssä, koska nesteen on oltava sähköä johtavaa. Koska putken sisällä ei ole mitään, mikä estäisi virtauksen, ne saavat hyvän tuloksen myös alhaisessa painehäviössä, ja liikkumattomien osien puuttuminen helpottaa myös niiden ylläpidon yksinkertaisuutta. Vortex-virtausmittarit näyttää tasaisemman jakautumisen kaikissa viidessä ominaisuudessa, kiinteä, mutta ei erinomaista jokaisessa, mikä heijastaa sitä, kuinka laajasti ne koskevat nesteitä, kaasuja ja höyryä ilman, että ne ovat paras valinta yhdessäkään kategoriassa. Putken sisällä oleva pieni bluffikappale aiheuttaa jonkin verran painehäviötä, joka näkyy siellä kohtalaisena pisteenä. Kiinnitettävät ultraäänivirtausmittarit pisteet erityisen hyvin väliaineen sopeutumiskyvyssä ja alhaisessa painehäviössä, koska putken ulkopuolelle asennettaessa anturi ei koskaan kosketa nesteitä eikä mikään estä virtausreittiä. Huollon yksinkertaisuus sopii hyvin myös ultraäänirakenteisiin, koska niissä ei ole ajan myötä vaihdettavaa tai puhdistettavaa kastunutta osaa. Ultraäänimittarit voivat kuitenkin menettää jonkin verran signaalin vakautta, kun neste kuljettaa mukanaan olevia kaasukuplia tai paljon kiinteitä hiukkasia, koska tämä häiritsee kulkuaika- tai Doppler-mittausta. Tämä kompromissi on hyvä esimerkki siitä, miksi mikään yksittäinen virtausmittarityyppi ei voita joka tilanteessa; oikea tekniikka riippuu siitä, mikä näistä ominaisuuksista on tärkein tietyssä putkistossa, nesteessä ja käyttöympäristössä. Laajaa valikoimaa prosessinesteitä käsittelevillä toimipaikoilla on usein käytössä useampi kuin yksi virtausmittariperhe juuri tästä syystä.

4. Missä virtausmittareita käytetään

Virtausmittarit näkyvät lähes kaikilla teollisuuden aloilla, joilla nestettä on mitattava, ohjattava tai laskettava. Se, mitä tyyppiä tietyllä sektorilla käytetään, riippuu yleensä nesteen ominaisuuksista, siitä, kuinka tarkka lukeman tulee olla ja miten putkisto on järjestetty. Alla oleva taulukko antaa nopean viittauksen yleisiin toimialoihin ja niiden tyypillisesti tarvitsemiin mittauksiin.

Lyhyesti: Nämä sektorit jakavat luotettavien virtaustietojen tarve prosessin tietyssä vaiheessa, olipa kyseessä sitten energian laskenta, prosessinohjaus tai hygieeninen tuotteiden käsittely, ja kullekin sektorille parhaiten sopiva virtausmittariperhe johtuu yleensä siitä, kuinka johtavia, puhtaita ja paineistettuja teollisuuden nesteet tyypillisesti ovat.

Kaavio: Mittauksen vakaus virtausnopeuden alueella

Virtausmittari on harvoin yhdellä kiinteällä virtausnopeudella koko käyttöikänsä ajan; virtausolosuhteet muuttuvat tyypillisesti koko tuotantosyklin ajan. Alla oleva viivakaavio näyttää, kuinka mittausvirhe muuttuu virtausnopeuden siirtyessä 10 prosentista 100 prosenttiin täydestä asteikosta, kun sähkömagneettista virtausmittaria verrataan suutinlevyn paine-eromittariin. Tämä vertailu laskee aikaisemman keskustelun mittausperiaatteista käytännölliseen, näkyvään eroon. Tämän kuvion näkeminen auttaa selittämään, miksi tietyt virtausmittarityypit valitaan sovelluksiin, joissa virtausnopeudet pomppivat. Vaaka-akselilla näkyy virtausnopeus prosentteina instrumentin täyden asteikon arvosta ja pystyakselilla mittausvirhe prosentteina.

Kaavio osoittaa, että sähkömagneettinen virtausmittari pitää melko tasaisen virheviivan koko virtausalueella ja pysyy lähellä 0,5 prosenttia onko se käynnissä 10 prosentilla tai 100 prosentilla täydestä mittakaavasta. Tämä tasaisuus tulee suoraan indusoidun jännitteen ja nesteen nopeuden lineaarisesta suhteesta, joka ei riipu virtausnopeuden neliöstä. The aukkolevyn mittari sitä vastoin osoittaa selkeän virheen kasvun, kun virtausnopeus laskee ja liikkuu ympäriinsä 1,0 prosenttia täydessä mittakaavassa karkeasti asti 4,0 prosenttia 10 prosentilla täydestä mittakaavasta. Tämä johtuu paine-eron ja virtausnopeuden välisestä neliöjuurisuhteesta, mikä tarkoittaa, että pieni painesignaali pienellä virtauksella muuttuu suhteellisen suureksi mittausepävarmuudeksi. Prosesseissa, jotka toimivat tasaisesti lähellä suunniteltua virtausnopeutta, tällä erolla ei välttämättä käytännössä ole suurta merkitystä, koska molemmat instrumenttityypit voivat toimia hyvin kapealla toimintakaistalla. Mutta prosesseissa, joissa on eräjaksoja, käynnistys- ja sammutusheilahteluja tai kausiluonteisia kysynnän muutoksia, virtausnopeus voi viettää paljon aikaa reilusti suunnittelupisteen alapuolella, jolloin näiden kahden mittaustavan välinen ero tulee huomattavasti havaittavammaksi. Tämä on yksi käytännöllinen syy, miksi paine-eromittarit yhdistetään usein leveämmällä kokomarginaalilla tai ne vaihdetaan pyörre-, ultraääni- tai sähkömagneettisiin vaihtoehtoihin sovelluksissa, joissa matalan virtauksen tarkkuus on todella tärkeää. Tietyn putkilinjan historiallisia virtaustietoja tarkastelevat insinöörit voivat käyttää tämän kaltaista vertailua arvioidakseen, vastaako halvempi paine-eroinstrumentti heidän tarpeitaan koko toiminta-alueella vai onko sähkömagneettisen tai ultraäänimittarin ylimääräinen hinta sen arvoista tasaisen alhaisen virtauksen suorituskyvyn saavuttamiseksi.

5. Valintaopas: Mitä tulee ottaa huomioon virtausmittaria valittaessa

Oikean virtausmittarin valitseminen putkilinjalle tarkoittaa useiden toisiinsa liittyvien tekijöiden tarkistamista yhdessä sen sijaan, että nollattaisiin yksittäisiä tietoja, kuten tarkkuus tai hinta. Alla olevia kohtia tarkastellaan yleensä määrittelyn aikana, yleensä suunnilleen esitetyssä järjestyksessä.

1. Median yhteensopivuus : varmista, onko neste nestettä, kaasua vai höyryä, johtaako se sähköä ja onko siinä hiukkasia, kuplia tai syövyttäviä osia, jotka voivat vaikuttaa anturin materiaaleihin.
2. Tarkkuus and repeatability needs : selvitä, liittyykö työhön huoltajuuden siirtoa, tiukkaa prosessinohjausta vai yleisvalvontaa, koska se kaventaa nopeasti sopivien mittausperiaatteiden kentän.
3. Virtausalue ja sammutustarpeet: tarkastele odotettuja minimi- ja maksimivirtausnopeuksia koko käyttöjakson aikana, mukaan lukien käynnistys-, sammutus- ja ruuhka-ajanjaksot, varmistaaksesi vaaditun etäisyyden.
4. Asennustila ja suorat putkilinjat: tarkista käytettävissä olevan ylä- ja alavirran suoran putken pituus, asennussuunta ja pysyykö putki täysin täynnä käytön aikana.
5. Painehäviön sietokyky: selvitä, pystyykö prosessi absorboimaan painehäviön linjassa olevasta tukkeesta vai onko ei-tunkeileva rakenne järkevämpi pumppausenergian säästämiseksi.
6. Signaalilähtö ja tiedonsiirtoprotokolla: sovita laitteen lähtö, kuten 4-20 mA, pulssi tai digitaalinen protokolla, sen kanssa, mitä olemassa oleva ohjausjärjestelmä pystyy käsittelemään.
7. Ympäristöolosuhteet: huomioi ympäristön lämpötila, tärinä, sähkömagneettiset häiriöt ja kaikki asennuspaikalla sovellettavat vaarallisten alueiden luokitukset.
8. Pitkäaikainen huoltokapasiteetti: harkitse teknisen tuen, varaosien ja kalibrointipalvelujen saatavuutta laitteen odotetun käyttöiän aikana.

Käytännössä näitä pisteitä harvoin arvioidaan yksi kerrallaan, koska valmistaja, jolla on laaja instrumenttitausta, voi auttaa linjaamaan niitä useita kerralla. Xinguo Group Co., Ltd. kehittää lämpötila-, paine-, taso- ja virtausinstrumentteja osana yhtä koordinoitua tuotevalikoimaa, mikä tarkoittaa, että valintaopastusta, anturimateriaalien valintoja ja signaalin lähtökonfiguraatiota voidaan tarkastella yhdessä erillisten ostopäätösten sijaan. Vuonna 1997 perustettu Xinguo Group Co., Ltd., jonka pääkonttori sijaitsee Tianchangin kaupungissa, Anhuin maakunnassa, on rakentanut laajan instrumentointi- ja materiaaliliiketoiminnan yli kahden vuosikymmenen ajan. Sen tekniseen tiimiin kuuluu vanhempia insinöörejä ja apulaisinsinöörejä, jotka tukevat tuotekehitystä ja laadunvalvontaa yrityksen eri tuotelinjoilla. Tällainen yhdistetty lähestymistapa, jota tukee vakiintunut tuotantopohja, pyrkii auttamaan laitoksia, jotka käyttävät useita instrumenttityyppejä yhdellä prosessilinjalla ja haluavat pitää signaaliprotokollat ​​ja kalibrointikäytännöt yhtenäisinä kaikissa instrumenteissaan.

Lyhyesti: mediayhteensopivuus ja tarkkuustarpeet yleensä kaventavat kenttää ensin, virtausalue ja asennusrajoitukset kaventavat sitä entisestään, ja signaalilähtö, ympäristö ja ylläpitotuki täydentävät spesifikaatiota, joka sopii sekä prosessiin että laitoksen pitkän aikavälin käyttötarpeisiin.

6. Vertaileva yleiskatsaus tärkeimmistä virtausmittarityypeistä

Alla olevassa taulukossa on koottu toimintaperiaate, tyypillinen tarkkuus, kantavuus, painehäviökäyttäytyminen ja välineiden sopivuus tällä sivulla käsitellyille virtausmittarityypeille. Se on tarkoitettu pikaohjeeksi varhaisen vaiheen seulontaa varten, ennen kuin tietylle putkilinjalle ja nesteelle tehdään tarkempi tekninen katsaus.

Kuten taulukosta näkyy, yksittäinen virtausmittarityyppi ei tule jokaisen sarakkeen päälle kerralla, mikä korostaa tämän sivun pääkohtaa: laitteen valinta riippuu siitä, mikä tarkkuuden, etäisyyden, painehäviön ja välineiden yhteensopivuuden yhdistelmä on tärkein prosessin kannalta. Useita nestetyyppejä ja prosessiolosuhteita käsittelevillä toimipaikoilla on tyypillisesti useampi kuin yksi virtausmittariperhe käsillä kattamaan nämä erilaiset tarpeet.

7. Asennus- ja huolto-ohjeet

(1) Asennuskäytännöt

Hyvällä asennuksella on suora vaikutus virtausmittarin tarkkuuteen riippumatta mittausperiaatteesta. Useimmat virtausmittarit tarvitsevat vähintään suoran putken ennen ja jälkeen anturia, jotta nesteen nopeusprofiili voi asettua ennen mittausta, ja tämä vaatimus on yleensä tiukempi turbiini- ja suutinlevymalleissa kuin sähkömagneettisissa tai ultraäänityypeissä. Putken tulee pysyä täysin täynnä mittauspisteessä, koska osittain täytetty putki päästää ilmataskuja, jotka heittävät useimpien virtausmittarityyppien lukeman pois. Kunnollisella maadolla on suuri merkitys sähkömagneettisille virtausmittareille, koska putkilinjassa olevat hajavirtaukset voivat muuten häiritä pientä indusoituvaa jännitesignaalia. Tärinäeristys ja turvallinen asennus auttavat suojaamaan pyörteitä ja turbiiniantureita mekaaniselta rasitukselta, joka voi vaikuttaa niiden kalibrointiin ajan myötä.

(2) Rutiinihuolto

Säännöllinen huolto vaihtelee virtausmittarin tyypin mukaan, mutta se sisältää tavallisesti kostuneiden osien säännölliset tarkastukset, nolla- ja mittausalueen kalibroinnin tarkistamisen ja prosessinestettä koskettavien pintojen puhdistamisen. Turbiini- ja rotametrimallit hyötyvät niiden liikkuvien osien säännöllisistä tarkastuksista, koska mekaaninen kuluminen on tärkein syy näissä malleissa ajan mittaan tarkkuuteen. Sähkömagneettiset, pyörre- ja kiinnitettävät ultraäänivirtausmittarit, joista missään ei ole liikkuvia osia kostutetulla tiellä, tarvitsevat yleensä vähemmän mekaanista huoltoa, vaikka sähkömagneettisten mittareiden elektrodien likaantuminen ja ultraäänimittareiden muuntimen kytkentä kannattaa silti tarkistaa aikataulussa. Paine-eroinstrumenttien impulssilinjat tulee tarkastaa määräajoin tukoksen tai vuotojen varalta, koska nämä johdot vaikuttavat suoraan lähettimeen saapuvaan painesignaaliin.

(3) Vianetsintäilmaisimet

Äkillinen tai asteittainen epäsuhta virtausmittarin lukeman ja tunnettujen prosessitietojen välillä, kuten säiliön pinnankorkeuden muutos tai erämäärä, on usein ensimmäinen merkki siitä, että jokin on vialla. Signaalin kohina tai epävakaus viittaa yleensä mukana kulkeutuneeseen ilmaan, kavitaatioon tai lähellä olevista laitteista peräisin oleviin sähkömagneettisiin häiriöihin, kun taas tasainen mutta väärä lukema voi viitata anturin likaantumiseen, kalibroinnin ajautumiseen tai osittain tukkeutuneeseen virtausreittiin. Asennusolosuhteiden tarkistaminen alkuperäiseen malliin verrattuna on yleensä ensimmäinen vianmääritysvaihe, ennen kuin kosketat kalibrointiasetuksia.

Lyhyesti: hyvä asennus estää monia tarkkuusongelmia ennen niiden alkamista, rutiinitarkastus havaitsee kulumisen tai likaantumisen ajoissa, ja selkeä vianetsintämääräys, asennuksen tarkistaminen ennen kalibrointiin koskemista, ratkaisee yleensä lukuongelmat nopeammin.

8. Usein kysytyt kysymykset

Mitä eroa on virtausmittarin tarkkuudella ja toistettavuudella?

Tarkkuus tarkoittaa sitä, kuinka tarkasti virtausmittarin lukema vastaa todellista virtausarvoa, joka yleensä ilmoitetaan prosentteina lukemasta tai täydestä asteikosta. Toistettavuus tarkoittaa sitä, kuinka johdonmukaisesti laite antaa saman lukeman muuttumattomissa olosuhteissa, ilman että välttämättä kerrotaan, kuinka lähellä lukema on todellista arvoa. Laite voi osoittaa suurta toistettavuutta, mutta silti kalibrointipoikkeama, joka vaikuttaa sen yleiseen tarkkuuteen.

Voidaanko yhtä virtausmittaria käyttää sekä nesteille että kaasuille?

Joitakin virtausmittarityyppejä, mukaan lukien vortex- ja tietyt paine-eromallit, voidaan käyttää sekä nesteille että kaasuille, vaikka mitoitus ja kalibrointi eroavat näiden kahden välillä. Muut, kuten sähkömagneettiset virtausmittarit, toimivat vain sähköä johtavien nesteiden kanssa, eikä niitä voida käyttää kaasun mittaukseen. Ennen valinnan tekemistä kannattaa tarkistaa valmistajan tiedot aiotulle nesteelle.

Kuinka usein virtausmittari tulee kalibroida tai tarkastaa?

Uudelleenkalibrointivälit riippuvat virtausmittarin tyypistä, mitatusta nesteestä ja sovelluksen kriittisyydestä. Monet teollisuuslaitokset noudattavat aikataulua, joka vaihtelee vuosittain muutaman vuoden välein. Säilytyksen siirto- tai viranomaisraportointisovellukset noudattavat yleensä useammin tarkastusaikataulua kuin yleiset prosessinvalvontapisteet. Tietyn laitemallin historiallisen kalibroinnin poikkeaman tarkastelu voi auttaa määrittämään järkevän aikavälin tietylle paikalle.

Miksi suoran putken pituudella ennen virtausmittaria on väliä?

Kaarteet, venttiilit ja muut putkiliitokset häiritsevät nesteen nopeusprofiilia aiheuttaen turbulenssia tai epätasaisuutta, joka voi jatkua jonkin matkan myötävirtaan. Useimmat virtausmittarit on kalibroitu olettaen vakaan, tasaisen nopeusprofiilin mittauskohdassa, joten liian vähän suoraa putkia ennen tai jälkeen mittarin voi aiheuttaa virheitä, vaikka itse instrumentti toimii oikein.

Mikä aiheuttaa signaalin epävakautta virtausmittausjärjestelmissä?

Signaalin epävakaus johtuu usein mukana kulkeutuneista ilma- tai kaasukuplista nestekäytössä, kavitaatiosta venttiilien tai pumppujen lähellä, sähkömagneettisista häiriöistä lähellä olevista moottoreista tai taajuusmuuttajasta tai mekaanisesta tärinästä, joka vaikuttaa anturiin. Tarkan syyn selvittäminen tarkoittaa yleensä asennusolosuhteiden, prosessin toimintaparametrien ja laitteen ympärillä olevan sähköisen ympäristön tarkistamista.

Valmistaako Xinguo Group Co., Ltd. virtausmittareita tiettyihin teollisuuden tarpeisiin?

Xinguo Group Co., Ltd. kehittää ja valmistaa virtausinstrumentteja lämpötila-, paine- ja tasoinstrumenttien ohella tukemalla prosessiteollisuutta, mukaan lukien voimantuotanto, petrokemian, metallurgia ja vedenkäsittely. Yrityksen juuret ulottuvat vuoteen 1997 ja sen tuotantolaitos sijaitsee Tianchangin kaupungissa, Anhuin maakunnassa, ja se valmistaa myös kaapeleita, venttiileitä ja niihin liittyviä automaatiolaitteita, joita käytetään samoilla teollisuudenaloilla. Tämän laajan tuotevalikoiman ansiosta virtausmittauksia on tarkasteltava yhdessä liittyvien instrumentointivaatimusten kanssa samassa suunnitteluprosessissa, mikä voi olla hyödyllistä laitoksissa, jotka koordinoivat useita instrumenttityyppejä yhdessä projektissa.