קצב זרימה הוא פרמטר בקרת תהליכים נפוץ בתהליכי ייצור תעשייתיים.נכון לעכשיו, ישנם יותר מ-100 מדי זרימה שונים בשוק.כיצד משתמשים צריכים לבחור מוצרים עם ביצועים ומחיר גבוהים יותר?היום, ניקח את כולם להבין את מאפייני הביצועים של מדי זרימה.
השוואה בין מדי זרימה שונים
סוג לחץ דיפרנציאלי
טכנולוגיית מדידת לחץ דיפרנציאלית היא כיום שיטת מדידת הזרימה הנפוצה ביותר, אשר יכולה כמעט למדוד את זרימת הנוזלים והנוזלים החד-פאזיים בטמפרטורה גבוהה ובלחץ גבוה בתנאי עבודה שונים.בשנות ה-70, טכנולוגיה זו היוותה פעם 80% מנתח השוק.מד זרימת הלחץ ההפרש מורכב בדרך כלל משני חלקים, מכשיר מצערת ומשדר.מכשירי מצערת, לוחות פתח משותפים, חרירים, צינורות פיטוט, צינורות מהירות אחידה וכו'. תפקידו של מכשיר המצערת הוא לכווץ את הנוזל הזורם ולעשות הבדל בין במעלה הזרם למורד הזרם.בין מכשירי המצערת השונים, לוחית הפתחים היא הנפוצה ביותר בגלל המבנה הפשוט וההתקנה הקלה שלה.עם זאת, יש לו דרישות מחמירות לגבי ממדי עיבוד.כל עוד הוא מעובד ומותקן בהתאם למפרטים ולדרישות, ניתן לבצע מדידת הזרימה בטווח אי הוודאות לאחר הסמכת הבדיקה, ואין צורך באימות הנוזל בפועל.
לכל מכשירי המצערת יש אובדן לחץ בלתי ניתן לשחזור.אובדן הלחץ הגדול ביותר הוא הפתח החד, שהוא 25%-40% מההפרש המקסימלי של המכשיר.אובדן הלחץ של צינור הפיטוט קטן מאוד וניתן להתעלם ממנו, אך הוא רגיש מאוד לשינויים בפרופיל הנוזל.
סוג אזור משתנה
נציג טיפוסי של מד זרימה מסוג זה הוא מד סיבוב.היתרון הבולט שלו הוא שהוא ישיר ואינו דורש ספק כוח חיצוני בעת מדידה באתר.
סיבובי סיבוב מחולקים לסיבובי זכוכית ולסיבובי צינורות מתכת לפי הייצור והחומרים שלהם.מד הזרימה של רוטור הזכוכית הוא בעל מבנה פשוט, מיקום הרוטור נראה בבירור וקל לקריאה.הוא משמש בעיקר עבור טמפרטורה רגילה, לחץ רגיל, מדיה שקופה וקורוזיבית, כגון אוויר, גז, ארגון וכו'. מדדי סיבוב צינור מתכת מצוידים בדרך כלל במחווני חיבור מגנטיים, המשמשים במצבי טמפרטורה גבוהה ולחץ גבוה, ויכולים לשדר סטנדרטי אותות לשימוש עם מקליטים וכו' למדידת זרימה מצטברת.
נכון לעכשיו, קיים בשוק מד זרימה של שטח משתנה אנכי עם ראש חרוטי קפיץ.אין לו סוג עיבוי ותא חיץ.יש לו טווח מדידה של 100:1 ויש לו תפוקה ליניארית, המתאימה ביותר למדידת קיטור.
נִדנוּד
מד זרימה וורטקס הוא נציג טיפוסי של מדי זרימה מתנודדים.זה להציב חפץ לא מיועל בכיוון קדימה של הנוזל, והנוזל יוצר שתי שורות מערבולת א-סימטריות רגילות מאחורי העצם.התדירות של רכבת המערבולת פרופורציונלית למהירות הזרימה.
המאפיינים של שיטת מדידה זו הם ללא חלקים נעים בצנרת, חזרה על קריאות, אמינות טובה, חיי שירות ארוכים, טווח מדידה ליניארי רחב, כמעט בלתי מושפע משינויים בטמפרטורה, לחץ, צפיפות, צמיגות וכו', ואובדן לחץ נמוך. .דיוק גבוה (כ-0.5%-1%).טמפרטורת העבודה שלו יכולה להגיע מעל 300 ℃, ולחץ העבודה שלו יכול להגיע ל-30MPa.עם זאת, חלוקת מהירות הנוזל והזרימה הפועמת ישפיעו על דיוק המדידה.
מדיות שונות יכולות להשתמש בטכנולוגיות חישת מערבולת שונות.עבור קיטור, דיסק רוטט או גביש פיזואלקטרי ניתן להשתמש.עבור אוויר, ניתן להשתמש בתרמי או על קולי.עבור מים, כמעט כל טכנולוגיות החישה ישימות.כמו לוחות פתחים, מערבולת מקדם הזרימה של מד הזרימה ברחוב נקבע גם הוא על ידי סט מידות.
אלקטרומגנטי
סוג זה של מד זרימה משתמש בגודל המתח המושרה שנוצר כאשר הזרימה המוליך זורמת דרך השדה המגנטי כדי לזהות את הזרימה.לכן הוא מתאים רק למדיה מוליכה.תיאורטית, שיטה זו אינה מושפעת מהטמפרטורה, הלחץ, הצפיפות והצמיגות של הנוזל, יחס הטווח יכול להגיע ל-100:1, הדיוק הוא כ-0.5%, קוטר הצינור הרלוונטי הוא מ-2 מ"מ עד 3 מ', והוא רחב. משמש במדידת זרימת מים ובוץ, עיסה או מדידת זרימה בינונית קורוזיבית.
בשל האות החלש, המד זרימה אלקטרומגנטיהוא בדרך כלל רק 2.5-8mV בקנה מידה מלא, וקצב הזרימה קטן מאוד, רק כמה מילי-וולט, אשר רגיש להפרעות חיצוניות.לכן, נדרש כי בית המשדר, החוט הממוגן, צינור המדידה והצינורות בשני קצוות המשדר חייבים להיות מוארקים ולהגדיר נקודת הארקה נפרדת.לעולם אל תחבר להארקה ציבורית של מנועים, מכשירי חשמל וכו'.
סוג אולטרסאונד
הסוגים הנפוצים ביותר של מדי זרימה הם מדי זרימה דופלר ומדדי זרימה הפרשי זמן.מד הזרימה הדופלר מזהה את קצב הזרימה על סמך השינוי בתדירות גלי הקול המשתקפים מהמטרה הנעה בנוזל הנמדד.שיטה זו מתאימה למדידת נוזלים במהירות גבוהה.הוא אינו מתאים למדידת נוזלים במהירות נמוכה, והדיוק נמוך, והחלקות של הדופן הפנימית של הצינור נדרשת להיות גבוהה, אך המעגל שלו פשוט.
מד הזרימה של הפרש הזמן מודד את קצב הזרימה על פי הפרש הזמן בין התפשטות קדימה ואחורה של גלים קוליים בנוזל ההזרקה.מכיוון שגודל הפרש הזמן קטן, על מנת להבטיח את דיוק המדידה, הדרישות למעגל האלקטרוני גבוהות, ועלות המונה עולה בהתאם.מד הזרימה של הפרש הזמן מתאים בדרך כלל לנוזל זרימה למינרית טהורה עם שדה מהירות זרימה אחיד.עבור נוזלים סוערים, ניתן להשתמש במדדי זרימה להפרשי זמן מרובי אלומה.
מלבן מומנטום
סוג זה של מד זרימה מבוסס על העיקרון של שימור מומנט התנע.הנוזל פוגע בחלק המסתובב כדי לגרום לו להסתובב, ומהירות החלק המסתובב היא פרופורציונלית לקצב הזרימה.לאחר מכן השתמש בשיטות כגון מגנטיות, אופטיקה וספירה מכנית כדי להמיר את המהירות לאות חשמלי כדי לחשב את קצב הזרימה.
מד זרימת טורבינה הוא הסוג הנפוץ ביותר ובדיוק גבוה של סוג זה של מכשיר.הוא מתאים לגז ולמדיה נוזלית, אך הוא שונה במקצת במבנהו.עבור גז, זווית האימפלר שלו קטנה ומספר הלהבים גדול., הדיוק של מד הזרימה בטורבינה יכול להגיע ל-0.2%-0.5%, והוא יכול להגיע ל-0.1% בטווח צר, ויחס ההיפוך הוא 10:1.אובדן הלחץ קטן ועמידות הלחץ גבוהה, אך יש לו דרישות מסוימות לניקיון הנוזל, והוא מושפע בקלות מצפיפות וצמיגות הנוזל.ככל שקוטר החור קטן יותר, כך ההשפעה גדולה יותר.כמו לוחית הפתח, ודא שיש מספיק לפני ואחרי נקודת ההתקנה.קטע צינור ישר כדי למנוע סיבוב נוזלים ולשנות את זווית הפעולה על הלהב.
עקירה חיובית
עקרון הפעולה של מכשיר מסוג זה נמדד לפי התנועה המדויקת של כמות קבועה של נוזל בכל סיבוב אחד של הגוף המסתובב.העיצוב של המכשיר שונה, כגון מד זרימה גלגלי שיניים אובלי, מד זרימה בוכנה סיבובית, מד זרימה מגרד וכן הלאה.טווח הזרימה של מד הזרימה הסגלגל גדול יחסית, שיכול להגיע ל-20:1, והדיוק גבוה, אך קל להיתקע על הציוד הנע על ידי זיהומים בנוזל.קצב הזרימה ביחידת מד הזרימה של הבוכנה הסיבובית הוא גדול, אך מסיבות מבניות, נפח הדליפה גבוה יחסית.דיוק גדול, גרוע.מד הזרימה בעל תזוזה חיובית הוא בעצם בלתי תלוי בצמיגות הנוזל, ומתאים למדיה כגון גריז ומים, אך אינו מתאים למדיה כגון קיטור ואוויר.
לכל אחד ממדדי הזרימה הנ"ל יש יתרונות וחסרונות משלו, אך גם אם מדובר באותו סוג של מד, למוצרים המסופקים על ידי יצרנים שונים יש ביצועים מבניים שונים.
זמן פרסום: 15 בדצמבר 2021