Какъв е принципът на работа на разходомерите?

В сферата на промишленото оборудване разходомерите играят основна роля при измерването на дебита на течности, газове или пара. Като доверен доставчик на разходомери съм свидетел от първа ръка на разнообразните приложения и значението на тези устройства в различни индустрии. В тази публикация в блога ще разгледам принципите на работа на различните видове разходомери, хвърляйки светлина върху начина им на работа и техните уникални характеристики.

Разходомери за диференциално налягане

Разходомерите за диференциално налягане (DP) са сред най-широко използваните видове в индустрията. Основният принцип зад разходомерите DP се основава на уравнението на Бернули, което гласи, че когато скоростта на флуида се увеличава, неговото налягане намалява. Дебитомерът DP обикновено се състои от първичен елемент, като плоча с отвор, тръба на Вентури или дюза за поток и трансмитер за диференциално налягане.

Първичният елемент създава стеснение в пътя на потока, което води до увеличаване на скоростта на течността и спадане на налягането. Трансмитерът за диференциално налягане измерва разликата в налягането между горната и долната страна на първичния елемент. Като се знае връзката между разликата в налягането и дебита, дебитът може да се изчисли с помощта на математическа формула.

Едно от предимствата на разходомерите DP е тяхната простота и широк спектър от приложения. Те могат да се използват за измерване на потока на различни течности, включително течности, газове и пара. Те обаче имат и някои ограничения, като относително висок спад на налягането, което може да доведе до повишена консумация на енергия и необходимостта от редовно калибриране за поддържане на точността.

Обемни разходомери

Разходомерите с положително изместване (PD) работят, като улавят известен обем течност и след това отчитат колко пъти този обем се пълни и изпразва. Най-често срещаните типове PD разходомери включват зъбни разходомери, овални зъбни разходомери и ротационни бутални разходомери.

В зъбния разходомер се използват две зацепени зъбни колела за улавяне и транспортиране на течността. Когато течността навлезе в измервателния уред, тя кара зъбните колела да се въртят. Въртенето на зъбните колела е пропорционално на обема на течността, преминаваща през измервателния уред, и това въртене се засича от сензор. След това сензорът преобразува въртенето в електрически сигнал, който може да се използва за изчисляване на дебита.

PD разходомерите са известни със своята висока точност, особено при ниски дебити. Те също са относително нечувствителни към промени в свойствата на течността, като вискозитет и плътност. Въпреки това, те обикновено са по-скъпи от другите видове разходомери и може да изискват редовна поддръжка, за да се осигури правилна работа.

Турбинни разходомери

АТурбинен разходомерработи на принципа, че скоростта на въртене на ротора на турбината е пропорционална на дебита на флуида, преминаващ през него. Роторът на турбината е поставен в пътя на потока на флуида и докато флуидът тече през лопатките на ротора, той кара ротора да се върти. Въртенето на ротора се засича от сензор, като например магнитен датчик или сензор с ефект на Хол, който генерира електрически сигнал, пропорционален на скоростта на въртене.

Предимствата на турбинните разходомери включват висока точност, широко съотношение на отклонение и бързо време за реакция. Те обикновено се използват в приложения, където се изисква точно измерване на високи дебити, като например в нефтената и газовата промишленост, химическата обработка и пречистването на водата. Въпреки това, те са чувствителни към промени във вискозитета и плътността на течността и роторът на турбината може да бъде подложен на износване с течение на времето, което може да повлияе на точността на измерването.

Вихрови разходомери

Вихров разходомерработят на принципа на вихровата улица на фон Карман. Когато течност тече покрай блъфово тяло, като например отклоняваща лента, тя създава поредица от редуващи се вихри от страната надолу по течението на блъфовото тяло. Честотата на тези вихри е пропорционална на скоростта на потока на течността.

Вихровият дебитомер обикновено се състои от отклоняваща щанга, сензор за откриване на вихрите и електронен предавател за преобразуване на вихровата честота в измерване на дебита. Сензорът може да бъде пиезоелектричен сензор, който генерира електрически сигнал, когато е подложен на колебанията на налягането, причинени от вихрите.

Разходомерите Vortex са известни със своята надеждност, широк обхват и ниски изисквания за поддръжка. Те могат да се използват за измерване на потока на течности, газове и пара в широк диапазон от дебити. Въпреки това, те могат да бъдат повлияни от флуидна турбуленция и вибрации, които могат да причинят грешки в измерването.

Електромагнитни разходомери LDG

TheЕлектромагнитен разходомер LDGработи на принципа на закона за електромагнитната индукция на Фарадей. Съгласно закона на Фарадей, когато проводяща течност протича през магнитно поле, във течността се индуцира електродвижеща сила (ЕМС). Големината на тази ЕМП е пропорционална на скоростта на потока на течността и силата на магнитното поле.

Електромагнитният разходомер се състои от поточна тръба, чифт електроди и магнитна намотка. Поточната тръба е облицована с непроводим материал, за да се предотврати изтичането на електрически ток. Магнитната бобина генерира магнитно поле през тръбата за поток и електродите се използват за измерване на индуцираната ЕМП.

Електромагнитните разходомери са идеални за измерване на потока на проводими течности, като вода, отпадъчни води и суспензии. Те имат няколко предимства, включително висока точност, липса на движещи се части и нисък спад на налягането. Те обаче изискват течността да е проводима и точността на измерването може да бъде повлияна от промени в проводимостта на течността.

Ултразвукови разходомери

Ултразвуковите разходомери използват ултразвукови вълни за измерване на скоростта на потока на течност. Има два основни вида ултразвукови разходомери: разходомери за транзитно време и доплерови разходомери.

Разходомерите за транзитно време измерват разликата във времето, необходимо на ултразвуковите вълни да преминат нагоре и надолу по течението във течността. Транзитните времена нагоре и надолу по течението се влияят от скоростта на потока на флуида. Чрез измерване на разликата в тези транзитни времена може да се изчисли скоростта на потока.

Доплеровите разходомери, от друга страна, измерват честотното изместване на ултразвуковите вълни, разпръснати от частици или мехурчета в течността. Изместването на честотата е пропорционално на скоростта на потока на флуида.

Ултразвуковите разходомери са неинвазивни, което означава, че могат да бъдат инсталирани от външната страна на тръба, без да е необходимо да се врязват в тръбата. Подходящи са за измерване на потока както на чисти, така и на замърсени течности. Въпреки това, те могат да бъдат повлияни от наличието на въздушни мехурчета или твърди частици в течността и точността на измерването може да бъде ограничена при ниски скорости на потока.

Заключение

В заключение, има няколко вида разходомери, всеки със собствен принцип на работа, предимства и ограничения. Изборът на разходомер зависи от различни фактори, като вида на измерваната течност, диапазона на дебита, необходимата точност и условията на монтаж.

Като доставчик на разходомери разбирам колко е важно да предоставим на нашите клиенти правилния разходомер за техните специфични приложения. Ние предлагаме широка гама от разходомери, включително разходомери за диференциално налягане, обемни разходомери, турбинни разходомери, вихрови разходомери, LDG електромагнитни разходомери и ултразвукови разходомери. Нашият екип от експерти може да ви помогне да изберете най-подходящия разходомер за вашите нужди и да ви предостави професионални услуги по инсталиране, калибриране и поддръжка.

Ако търсите надежден доставчик на разходомери или имате въпроси относно разходомери, моля, не се колебайте да се свържете с нас. Ние се ангажираме да ви предоставим висококачествени продукти и отлично обслужване на клиентите. Нека работим заедно, за да намерим идеалното решение за разходомер за вашия бизнес.

Референции

• ISO 5167: Измерване на потока на флуида с помощта на устройства за диференциално налягане, поставени в тръбопроводи с кръгло напречно сечение, работещи на пълно
• API MPMS Глава 5: Измерване на потока
• ASME MFC-3M: Измерване на флуиден поток в затворени тръбопроводи с помощта на отвор, дюза и Вентури