Srauto matavimas nustato skysčio, dujų ar garų judėjimo per procesą greitį arba bendrą kiekį. Norint pasirinkti tinkamą srauto matuoklį, reikia daugiau nei suderinti prietaisą su vardiniu vamzdžio skersmeniu. Turi būti įvertintas reikalingas matavimo kintamasis, skysčio savybės, minimalus ir didžiausias srautas, įrengimo išdėstymas, slėgio nuostoliai, tikslumo apibrėžimas, priežiūros sąlygos ir visos gyvavimo ciklo išlaidos.
Praktinė atrankos taisyklė yra paprasta: pirmiausia apibrėžkite, kas turi būti matuojama, tada pašalinkite technologijas, kurios negali apdoroti skysčio ar įrenginio, ir tik tada palyginkite skaitiklio dydį, našumą, našumą ir kainą. Platuspramoninių srauto matuoklių gaminių asortimentasyra naudinga tik nustačius šias proceso sąlygas.
Greitas atsakymas:Naudokite magnetinį matuoklį daugeliui laidžių skysčių, spaustuką{0}}ultragarsiniame matuoklyje, kai vamzdžio negalima perpjauti, sūkurinę ar diferencinio Tai yra atspirties taškai, o ne galutinis pasirinkimas.
Kas yra srauto matavimas?
Srauto matavimas apibūdina, kaip greitai skystis juda per apibrėžtą atkarpą arba kiek skysčio praeina per tam tikrą laikotarpį. Pramonės įmonės naudoja šią informaciją procesų valdymui, partijoms, cheminių medžiagų dozavimui, energijos stebėjimui, įrangos apsaugai, gamybos ataskaitoms teikti, komunalinių paslaugų paskirstymui, nuotėkio aptikimui ir komerciniam perdavimui.
Visą matavimo sistemą gali sudaryti pirminis jutiklis, siųstuvas, vietinis ekranas, sumatorius, slėgio arba temperatūros kompensavimas, duomenų kaupiklis ir prijungimas prie PLC, DCS, BMS, EMS arba SCADA platformos.
Fizinis matuoklis yra tik viena matavimo kokybės dalis. Skysčio būklė, vamzdžių montavimas, konfigūracijos duomenys, kalibravimo nuoroda ir valdymo{1}}sistemos mastelis gali turėti įtakos galutiniam rezultatui. NIST tiria srauto matuoklio veikimo principus ir veikimą esant įvairiems skysčiams, temperatūrai, slėgiui, srautui ir įrengimo sąlygoms.srautų metrologijos programos.
Ką matuoja srauto matuoklis?
Tūrinis srautas
Tūrinis srautas yra tūris, praeinantis vamzdžiu per laiko vienetą. Įprasti vienetai apima kubinius metrus per valandą, litrus per minutę, galonus per minutę ir kubines pėdas per minutę.
Visiškai užpildytam apskritam vamzdžiui:
Q = A × v
- Qyra tūrinis srautas.
- Ayra vidinis vamzdžio plotas.
- vyra vidutinis skysčio greitis.
Greičiu{0}}pagrįstos technologijos, pvz., magnetiniai, ultragarsiniai, sūkuriniai ir turbininiai matuokliai, naudoja išmatuotą srauto greitį arba susijusį fizinį atsaką tūriniam srautui apskaičiuoti. Todėl vidinis vamzdžio skersmuo turi būti teisingas.
Masės srauto greitis
Masės srautas matuoja faktinę masę, perduodamą per laiko vienetą. Tai dažnai naudingiau nei tūris, kai produkto vertė, sudėtis, degimas, medžiagų balansas ar energijos skaičiavimai priklauso nuo medžiagos kiekio, o ne nuo vietos, kurią ji užima.
Masės srautas gali būti susijęs su tūriu ir tankiu:
ṁ = ρ × Q
- ṁyra masės srautas.
- ρyra skysčio tankis.
- Qyra tūrinis srautas.
Coriolis matuokliai tiesiogiai matuoja masės srautą. Kitos sistemos gali apskaičiuoti masės srautą pagal tūrinio srauto, slėgio, temperatūros, tankio ar sudėties duomenis.
Srauto greitis
Greitis apibūdina, kaip greitai skystis juda vamzdžiu. Tai svarbu nustatant skaitiklio dydį, nes per mažas greitis gali pabloginti signalo kokybę arba leisti nusėsti kietosioms dalelėms, o per didelis greitis gali padidinti slėgio praradimą, triukšmą, eroziją arba vibraciją.
Suminis srautas
Momentinis srautas rodo, kaip greitai skystis juda šiuo metu. Suminis srautas sukaupia išmatuotą kiekį laikui bėgant.
Sumavimas dažniausiai reikalingas:
- Partijos užpildymas
- Vandens suvartojimas
- Kuro pristatymas
- Energijos apskaita
- Gamybos ataskaitos
- Atsiskaitymas už komunalines paslaugas
Faktinis dujų srautas ir standartinis dujų srautas
Dujų tūris labai keičiasi priklausomai nuo slėgio ir temperatūros. Faktinis tūrinis srautas apibūdina tūrį realiomis linijos sąlygomis. Standartinis srautas konvertuoja tą tūrį į nustatytą etaloninę temperatūrą ir slėgį.
Todėl dujų srauto specifikacijoje turėtų būti nurodyta:
- Nesvarbu, ar vertė yra faktinė, ar standartizuota
- Referencinė temperatūra
- Etaloninis slėgis
- Nesvarbu, ar slėgis yra absoliutus, ar manometrinis
- Numatoma dujų sudėtis
- Nesvarbu, ar dujos yra sausos, ar jose yra drėgmės
Neturint nustatytų atskaitos sąlygų, du prietaisai gali pateikti skirtingas tūrines vertes, net kai per vamzdį teka ta pati dujų masė.
Uždarojo-vamzdžio ir atviro-kanalo srauto matavimas
Dauguma pramoninių srauto matuoklių yra skirti uždariems vamzdžiams, kurie lieka visiškai užpildyti ir veikia esant slėgiui. Atvirų kanalų sistemose yra laisvas skysčio paviršius, todėl reikia kitokio matavimo metodo.
Atviro{0}}kanalo srautas dažnai nustatomas matuojant skysčio lygį prieš hidraulinę konstrukciją, pvz., užtvanką ar kanalizaciją, ir paverčiant tą lygį srautu. Geometrija, artėjimo prieš srovę sąlygos, panardinimas pasroviui, lygio jutiklio vieta ir kanalo priežiūra turi įtakos tikslumui. JAV aplinkos apsaugos agentūra pateikia gairessrauto matavimas nuotekų išleidimo vietose.
Netaikykite uždarų{0}}vamzdžių prielaidų iš dalies užpildytoms kanalizacijos vamzdžiams, drenažo kanalams, nuotakoms ar užtvankoms. Vamzdžiu-montuojamas skysčio srauto matuoklis ir atviro-kanalo lygio-to{5}}srauto sistema išsprendžia įvairias matavimo problemas.
Greito srauto matuoklio pasirinkimo matrica
| Proceso būklė | Technologijos į trumpąjį sąrašą | Svarbios išimtys arba patikrinimai |
|---|---|---|
| Būtinas tiesioginis masės srautas arba tankis | Koriolis | Patikrinkite slėgio nuostolius, linijos dydį, vibraciją, dujų įsiskverbimą, įrengimo įtampą ir kainą |
| Laidus vanduo, nuotekos, chemikalai arba srutos | Elektromagnetinis | Išskirkite nelaidžius skysčius, dujas ir garus; patikrinkite visą-vamzdžio būklę, įžeminimą, įdėklą ir elektrodus |
| Vamzdis negali būti perpjautas arba procesas negali būti sustabdytas | Priveržkite{0}}ultragarsą | Patikrinkite vamzdžio medžiagą, pamušalą, sienelės storį, akustinį kelią, burbuliukus, kietas medžiagas ir tiesų vamzdį |
| Garo arba švaraus augalo komunalinės paslaugos | Sūkurys arba diferencinis slėgis | Patikrinkite žemą-srauto našumą, garų būklę, vibraciją, kompensaciją ir nuolatinį slėgio praradimą |
| Išvalykite suslėgtą orą arba pramonines dujas | Šiluminė masė, sūkurys, slėgio skirtumas arba ultragarsas | Patikrinkite dujų sudėtį, drėgmę, slėgį, faktines{0}}palyginti{1}}standartines ataskaitas ir įrengimo profilį |
| Švarus, mažo{0}}klampumo skystis, greitai reaguojantis | Turbina | Išskirkite nešvarius skysčius ir peržiūrėkite guolių susidėvėjimą, klampos pasikeitimą, filtravimą ir tiesų vamzdį |
| Išvalykite klampų skystį arba mažą skysčio srautą | Teigiamas poslinkis arba pavarų matuoklis | Patikrinkite daleles, slėgio nuostolius, tepimą, medžiagų suderinamumą ir judančių{0}}dalių priežiūrą |
| Paprasta vietinė indikacija be išorinio maitinimo | Kintamasis{0}}ploto matuoklis | Patikrinkite montavimo orientaciją, slėgio įvertinimą, skaitymo tikslumą ir nuotolinio{0}}išvesties reikalavimus |
Pagrindiniai srauto matuoklių tipai ir kaip jie veikia
Ultragarsiniai srauto matuokliai
Anultragarsinis srauto matuoklisnaudoja akustinius signalus skysčio greičiui nustatyti. Tranzito{1}}laiko prietaisai lygina signalų, judančių su srautu ir prieš jį, kelionės laiką. Doplerio prietaisai matuoja signalų, kuriuos atspindi suspenduotos dalelės arba dujų burbuliukai, dažnio poslinkį.
Tranzito{0}}laiko technologija paprastai tinka skysčiams, kurie gali perduoti stabilų akustinį signalą. Doplerio technologija reikalauja pakankamai atšvaitų ir neturėtų būti traktuojama kaip tiesioginis tranzito{2}}laiko matavimo pakaitalas.
Ultragarsinės sistemos gali būti:
- Suspausti{0}}:Jutikliai montuojami vamzdžio išorėje, neprasiskverbiant į procesą.
- Įterpimas:Jutikliai patenka į vamzdį per proceso jungtis.
- Eilutėje:Akustinis kelias įmontuotas į tam skirtą skaitiklio korpusą.
- Vieno{0}}kelio arba kelių kelių:Papildomi keliai gali suteikti daugiau informacijos apie greičio profilį.
Ultragarsinis matavimas yra patrauklus dideliems vamzdžiams, atšaldytam vandeniui, laikiniems tyrimams, energetiniam auditui ir modernizavimo projektams. Jo veikimas priklauso nuo tikslių vamzdžių matmenų, teisingo keitiklio atstumo, tinkamos jungties, stabilių skysčio sąlygų ir reprezentatyvaus srauto profilio.
Paskelbtas skaitiklio tikslumas nėra vienintelis dalykas. Vamzdžio duomenys, jutiklio padėtis, signalo kokybė, sienos būklė, pamušalas, burbuliukai ir temperatūra gali turėti įtakos įdiegtos veikimui. Tikslesnis paaiškinimas pateikiamas vadoveultragarso srauto matuoklio tikslumas.
Elektromagnetiniai srauto matuokliai
Anelektromagnetinis srauto matuoklis, taip pat vadinamas magnetiniu srauto matuokliu arba magmetru, taiko magnetinį lauką per izoliuotą matavimo vamzdelį. Laidus skystis, judantis per lauką, sukuria įtampą, proporcingą greičiui.
Magnetiniai skaitikliai plačiai naudojami laidžiam vandeniui, nuotekoms, rūgštims, šarmams, srutoms, aušinimo vandeniui ir daugeliui proceso skysčių. Atviras matavimo vamzdelis neturi besisukančių kliūčių ir paprastai sukelia nedidelius nuolatinius slėgio nuostolius.
Jie turėtų būti neįtraukti, kai terpė yra dujos, garai arba nelaidus skystis. Atrankoje taip pat reikia atsižvelgti į:
- Minimalus skysčio laidumas
- Visos{0}}vamzdžio sąlygos
- Elektrinis įžeminimas arba atskaitos elektrodai
- Įdėklo ir elektrodo suderinamumas
- Dilimas nuo suspenduotų kietųjų dalelių
- Danga, nuosėdos arba elektrodų nuosėdos
- Tuščio{0}}vamzdžio aptikimas
- Greitis, reikalingas nusėdimui apriboti
Sūkuriniai srauto matuokliai
A sūkurio srauto matuoklisdeda blefo kūną sraute. Pasroviui susidaro kintantys sūkuriai, o jų išsiliejimo dažnis yra susijęs su skysčio greičiu.
Sūkuriniai matuokliai yra įprasti garų, švarių dujų, suspausto oro ir švarių skysčių kandidatai. Juose nėra besisukančio rotoriaus, bet blefo korpusas sukuria kliūtį ir nuolatinį slėgio praradimą.
Atranka turėtų būti peržiūrėta:
- Minimalus Reinoldso skaičius ir naudojamas žemas{0}}tėkmės diapazonas
- Vamzdžių vibracija
- Pulsuojantis srautas
- Sotūs arba perkaitinti garai
- Drėgnas garas ir kondensatas
- Slėgio ir temperatūros kompensavimas
- Sutrikimai prieš srovę
Sūkurio matuoklis, pritaikytas tik didžiausiam garo poreikiui, gali prarasti stabilų signalą veikiant mažai{0}}apkrovai. Normalus ir minimalus garų kiekis dažnai yra svarbesnis už didžiausią mechaninę galią.
Šiluminiai masės srauto matuokliai
A šilumos masės srauto matuoklismatuoja šilumą, perduodamą iš įkaitusio jutimo elemento į judančias dujas. Šilumos nuostolių atsakas yra susijęs su dujų masės srautu.
Šiluminės masės matuokliai dažnai naudojami suslėgtam orui, azotui, biodujoms, aeraciniam orui, degiklio dujoms ir dujų paskirstymui. Jie gali pateikti tiesioginę masės{1}}srauto indikaciją be atskiro slėgio ir temperatūros skaičiavimo, kai dujų ir kalibravimo prielaidos lieka galioti.
Svarbios ribos apima:
- Dujų sudėties pokyčiai
- Drėgnos dujos arba kondensatas
- Jutiklio užteršimas
- Neteisingas įterpimo gylis
- Srauto{0}}profilio iškraipymas
- Kalibravimo dujų ir proceso dujų skirtumai
JAV Energetikos departamentas aptaria matavimus ir stebėjimą kaip dalį pramoninės suspausto oro sistemos veikimo gerinimo.suspausto oro šaltinių knyga.
Turbinos srauto matuokliai
A turbinos srauto matuoklisdeda ašmeninį rotorių srauto sraute. Rotoriaus greitis paverčiamas dažnio arba impulso signalu, susijusiu su srauto greičiu.
Turbininiai matuokliai gali užtikrinti greitą atsaką ir gerą pakartojamumą švariems, mažo{0}}klampumo skysčiams. Jie mažiau tinka nešvariems skysčiams, didelėms dalelėms, nestabiliam klampumui arba darbams, kur guolių susidėvėjimas negali būti toleruojamas.
Patikrinkite filtravimą, tepimą, rotoriaus medžiagas, guolių būklę, mažiausią greitį, tiesų vamzdį ir klampos įtaką skaitiklio koeficientui. Ryšys tarp klampumo ir prietaiso veikimo toliau paaiškinamas šioje apžvalgojeskysčio klampumas ir srauto matuoklio veikimas.
Teigiamo poslinkio ir pavaros srauto matuokliai
Teigiami{0}} poslinkio matuokliai atskiria skystį į pakartotinai matuojamus tūrius. Ovalios-pavaros ir ktkrumpliaračių srauto matuokliainaudokite judančius vidinius elementus, kad sukurtumėte tūrinę išvestį.
Jie dažnai įtraukiami į švarių alyvų, degalų, dervų, sirupų, tepalų ir kitų klampių skysčių sąrašą, ypač kai svarbus mažas{0}}tėkmės efektyvumas.
Jie turi būti atidžiai peržiūrėti dėl kietų dalelių, kristalizacijos, slėgio praradimo, mechaninio susidėvėjimo, tepimo ir valymo. Skystis, kuris padengia arba užblokuoja matavimo elementus, gali sukelti dreifą arba visišką užsikimšimą.
Diferencialinis{0}}slėgio srauto matavimas
Diferencialinio{0}}slėgio srauto sistemose naudojamas pagrindinis elementas, pvz., angos plokštelė, Venturi vamzdis, antgalis, pleištinis matuoklis arba vidurkinis Pito vamzdis. Apribojimas keičia greitį ir sukuria slėgio skirtumą, kuris matuojamas adiferencinio slėgio siųstuvas.
Atskiri pagrindiniai elementai neturėtų būti laikomi identiškais. Jie skiriasi slėgio nuostoliais, montavimo ilgiu, užteršimo tolerancija, kaina, išjungimu ir priežiūros reikalavimais.
DP sistemos gali matuoti skysčius, dujas ir garus, tačiau visai sistemai taip pat gali prireikti:
- Slėgio ir temperatūros kompensavimas
- Impulsiniai vamzdžiai arba nuotoliniai sandarikliai
- Teisinga čiaupo padėtis
- Kondensato puodai garams
- Tankio duomenys
- Kvadratinės{0}}šaknies ištraukimas
- Patikrinimas, ar nėra užsikimšusių arba nesandarių impulsinių linijų
Koriolis ir kintamieji{0}}ploto matuokliai
Coriolis matuokliai naudoja vibruojančius matavimo vamzdelius ir nustato fazių skirtumą, susidarantį, kai masė teka per svyruojančią struktūrą. Jie yra stiprūs kandidatai, kai reikalingas tiesioginis masės srautas, tankis, partijos arba didelis pakartojamumas, tačiau reikia įvertinti slėgio nuostolius, dujų įsiskverbimą, vibraciją, vamzdžio įtempį, dydį, svorį ir kainą.
Kintamo{0}}ploto matuokliai naudoja plūdę kūginiame vamzdyje. Jie pateikia paprastą vietinę indikaciją ir gali nereikalauti išorinės energijos, tačiau jie siūlo mažiau automatizavimo ir paprastai turi griežtesnius orientacijos ir skaitymo reikalavimus.
Kaip išsirinkti tinkamą srauto matuoklį?
1 veiksmas: apibrėžkite matavimo tikslą
Pradėkite nuo verslo ar proceso priežasties srautui matuoti. Matuokliui, naudojamam bendroms tendencijoms nustatyti, nereikia to paties našumo, atsekamumo, atleidimo ar patikros plano, kaip ir skaitikliui, kuris naudojamas saugojimo perdavimui ar formulavimui.
Bendri tikslai apima:
- Proceso valdymas
- Partijos užpildymas
- Cheminis dozavimas
- Komunalinių paslaugų stebėjimas
- Energijos balansavimas
- Nuotėkio aptikimas
- Įrangos apsauga
- Reguliavimo ataskaitų teikimas
- Komercinis perdavimas
Taip pat nuspręskite, ar reikalinga galia yra masės srautas, tikrasis tūris, standartinis tūris, greitis, šiluminė energija ar sukaupta suma.
2 veiksmas: apibūdinkite skystį
Dokumentuokite tikrąją proceso terpę, o ne naudodami bendrą aprašymą, pvz., „vanduo“ arba „dujos“.
- Skystis, dujos, garai, srutos arba daugiafazė būsena
- Tankis ir numatomas tankio pokytis
- Klampumas esant minimaliai ir maksimaliai temperatūrai
- Elektros laidumas
- Cheminė sudėtis
- Koroziškumas
- Kietųjų medžiagų koncentracija ir dalelių dydis
- Įtrauktos dujos arba burbuliukai
- Drėgmė arba kondensatas
- Dengimas, skalavimas, polimerizacija arba kristalizacija
- Higieninės, toksiškos arba pavojingos savybės
Technologija turėtų būti pašalinta iš galutinio sąrašo, kai tik skystis pažeidžia pagrindinį matavimo reikalavimą. Pavyzdžiui, magnetinis matuoklis neturėtų likti skaičiuojamas nelaidžiai alyvai, o standartinis turbininis skaitiklis neturėtų būti naudojamas abrazyvinėms srutoms.
3 veiksmas: nustatykite viso srauto voką
Užrašykite mažiausią, įprastą ir didžiausią nuolatinį srautą. Taip pat apima paleidimą, išjungimą, valymą, praplovimą, atvirkštinį srautą, sezoninę paklausą ir būsimą plėtrą.
Nesirinkite skaitiklio tik todėl, kad jo paskelbtas maksimalus srautas viršija didžiausią proceso vertę. Įprastas veikimo taškas ir mažas -srauto našumas lemia, ar skaitiklis parodys naudingus rodmenis per didžiąją eksploatavimo laiką.
4 veiksmas: nustatykite skaitiklio dydį naudodami srautą, o ne vien vamzdžio skersmenį
Proceso vamzdžiui ir srauto matuokliui ne visada reikia to paties vardinio skersmens. Sumažintas matuoklio dydis gali pagerinti greitį ir sumažinti srautą, tačiau reduktoriai gali padidinti slėgio nuostolius ir pakeisti srauto profilį.
Iliustratyvus dydžio nustatymo pavyzdys:Apsvarstykite vardinį 300 mm vandens vamzdį, kurio vidinis skersmuo yra 0,30 m.
- Esant 60 m³/h, apytikslis greitis yra 0,24 m/s.
- Esant 180 m³/h, apytikslis greitis yra 0,71 m/s.
- Esant 300 m³/h, apytikslis greitis yra 1,18 m/s.
Šie skaičiai savaime nepasirenka skaitiklio. Jie parodo, kodėl minimalus, normalus ir maksimalus srautas turi būti konvertuojamas į greitį ir tikrinamas pagal pasirinktos technologijos nurodytą veikimo diapazoną.
Prieš patvirtindami skaitiklio dydį, paprašykite:
- Naudojamas srauto diapazonas pasirinktam dydžiui
- Tikslumas reikiamame diapazone
- Slėgio{0}}praradimo kreivė
- Rekomenduojamos greičio ribos
- Žemas-srauto ribojimo elgesys
- Didžiausios leistinos proceso sąlygos
5 veiksmas: teisingai palyginkite tikslumo apibrėžimus
Nuskaitymo procentais nurodytas tikslumas nėra lygus tikslumui, nurodytam visos skalės procentais.
Iliustracinis palyginimas:
- Skaitiklio, nurodyto ±0,5 % rodmens, paklaida yra ±0,05 vienetų, kai rodmuo yra 10 vienetų.
- Matuoklis, nurodytas ±0,5 % visos 100 vienetų skalės, turi ±0,5 vieneto paklaidą, kai yra tas pats 10 vienetų rodmuo.
Antroji reikšmė lygi 5 % mažo srauto rodmens, net jei abiejuose duomenų lapuose rodoma 0,5 %. Taip pat reikia peržiūrėti nulinį stabilumą, fiksuotus klaidų terminus, kalibravimo diapazoną ir diegimo efektus.
Tarptautinė automatizavimo draugija pateikia naudingą skirtumą tarpsrauto matuoklio tikslumas, pakartojamumas ir dydžio nustatymas.
6 veiksmas: peržiūrėkite tikrąjį diegimą
Prieš užbaigdami technologiją, patikrinkite montavimo vietą.
- Tiesus vamzdis prieš srovę ir pasroviui
- Alkūnės, trišakiai, reduktoriai, siurbliai ir valdymo vožtuvai
- Ar skysčio vamzdis lieka visiškai pilnas
- Vamzdžių vibracija
- Pulsuojantis srautas
- Galimas montavimo ilgis
- Vamzdžio medžiaga, pamušalas, danga ir sienelės storis
- Prieinamumas techninei priežiūrai
- Poveikis lauke, potvynis ir aplinkos temperatūra
- Ar galimas išjungimas ir vamzdžių pjovimas
- Pavojingų{0}}zonų klasifikacija
Tiesaus{0}}vamzdžio reikalavimai priklauso nuo skaitiklio ir trikdžių prieš srovę tipo. Bendrasis numeris neturėtų pakeisti pasirinkto gamintojo nurodymų. Žiūrėkite diskusijąprieš srovę ir pasroviui tiesių vamzdžių sekcijosplanuojant įrengimą.
7 veiksmas: patvirtinkite medžiagas, išvestis ir atitiktį
Visos sudrėkintos medžiagos turi būti suderinamos su proceso skysčiu, valymo chemikalais, slėgiu, temperatūra ir dilimo lygiu.
Apžvalga:
- Skaitiklio korpuso ir jutiklio medžiagos
- Įdėklų ir elektrodų medžiagos
- Sandarikliai ir tarpikliai
- Flanšas arba sanitarinė jungtis
- Slėgio įvertinimas
- Valymo ir sterilizavimo sąlygos
- Reikalinga apsauga nuo patekimo
- Pavojingos{0}}zonos patvirtinimas
- Geriamojo-vandens, higienos, jūrų ar globos-perdavimo reikalavimai
Patvirtinkite reikiamą signalo ir ryšio sąsają, įskaitant 4–20 mA, impulsą, dažnį, relę, HART, Modbus, duomenų registravimą, nuotolinį ekraną ir valdymo{2}}sistemos integravimą.
8 veiksmas: palyginkite gyvavimo ciklo išlaidas
Pirkimo kaina yra tik viena srauto matavimo išlaidų dalis.
| Kainos elementas | Klausimai, kuriuos reikia užduoti |
|---|---|
| Montavimas | Ar vamzdis turi būti nupjautas, suvirintas, nusausintas, išvalytas ar uždarytas? |
| Slėgio praradimas | Ar skaitiklis padidins siurbimo ar suspaudimo energiją? |
| Paleidimas eksploatuoti | Ar skaitikliui reikia specialisto nustatymo, srauto kondicionavimo arba patikrinimo vietoje? |
| Priežiūra | Ar yra judančių dalių, impulsinių linijų, elektrodų, jutimo elementų ar jungiamųjų paviršių, kuriuos reikia patikrinti? |
| Kalibravimas | Ar skaitiklį galima nuimti, palyginti vietoje arba patikrinti elektroniniu būdu? |
| Proceso rizika | Kokia yra neteisingos partijos, komunalinių paslaugų disbalanso, išjungimo ar gamybos praradimo kaina? |
| Tarnavimo laikas | Ar yra atsarginių dalių, techninės pagalbos ir pakaitinių įrenginių? |
Du panaudoto srauto matuoklio pasirinkimo pavyzdžiai
1 pavyzdys: DN300 atšaldytas-vandens modifikavimas be išjungimo
Proceso sąlygos:Jau veikia didelis atšaldyto{0}}vandens vamzdis. Įrenginyje reikia nuolatinio srauto ir energijos stebėjimo, tačiau įprastos gamybos metu vamzdis negali nusausinti ar perpjauti.
Pradinis trumpasis sąrašas:Užfiksuokite{0}}ultragarsinį ir tiesioginį magnetinio srauto matavimą.
Sprendimo procesas:
- Nereikalaujant išjungti{0}}, pirmenybė teikiama išoriniam ultragarsiniam įrenginiui.
- Inžinierius turi patvirtinti vamzdžio medžiagą, sienelės storį, vidinį pamušalą, išorinę būklę, skysčio temperatūrą ir turimą tiesų vamzdį.
- Skystis turi užtikrinti tinkamą tranzito laiko{0}}akustinį kelią be per daug burbuliukų.
- Jei matavimas naudojamas energijos apskaičiavimui, taip pat reikia patikrinti temperatūros jutiklius ir sumatoriaus konfigūraciją.
- Jei vėliau įdiegiant reikia didesnio nuolatinio matavimo našumo ir tampa įmanoma išjungti, galima palyginti įtaisytą magnetinį skaitiklį.
Tinkamas atskaitos taškas yra apriveržkite{0}}ultragarsinį srauto siųstuvą. Galutinį sprendimą vis tiek turėtų pagrįsti signalų apklausa ir palyginimasultragarsinis ir elektromagnetinis srauto matavimas.
2 pavyzdys: laidžios nuotekos, kuriose yra suspenduotų kietųjų dalelių
Proceso sąlygos:Nuotekos teka per visiškai uždarą vamzdį. Skystis yra laidus ir jame yra suspenduotų kietųjų dalelių. Procesui reikalingas nuolatinis tūrinis srautas ir sumavimas.
Pradinis trumpasis sąrašas:Elektromagnetinis srauto matuoklis su pasirinktomis ultragarsinėmis arba specializuotomis DP technologijomis išlaikomas tik tuo atveju, jei įrengimas sukuria tam tikrą priežastį.
Sprendimo procesas:
- Laidumas palaiko magnetinį matavimą.
- Dėl atviros angos išvengiama rotoriaus arba siauro mechaninio praėjimo.
- Vamzdis turi likti pilnas skaitiklio vietoje.
- Įdėklas turi toleruoti cheminį poveikį ir dilimą.
- Elektrodo medžiaga turi būti atspari korozijai ir dangai.
- Greičio diapazonas turi apriboti kietųjų medžiagų nusėdimą nesukeldamas nepriimtino nusidėvėjimo.
- Įžeminimas ir tuščio{0}}vamzdžio aptikimas turėtų būti įtraukti į įrengimo planą.
Teisingas atsakymas yra ne tik „naudokite magmetrą“. Turi būti nurodytas nuotekų skaitiklio dydis, įdėklas, elektrodai, įžeminimas, srauto greitis ir techninės priežiūros prieiga.
Srauto matuoklio pasirinkimas pagal programą
| Taikymas | Bendras trumpasis sąrašas | Pagrindiniai sprendimo veiksniai |
|---|---|---|
| Švarus vanduo ir atšaldytas vanduo | Magnetinis arba ultragarsinis | Laidumas, prieiga prie vamzdžių, slėgio praradimas, išjungimas, vamzdžio dydis ir tikslumo reikalavimas |
| Nuotekos ir laidžios srutos | Magnetinės, specializuotos ultragarsinės arba pasirinktos DP konstrukcijos | Laidumas, kietosios medžiagos, dilimas, danga, pilnas vamzdis ir nusėdimas |
| Garas | Sūkurys arba diferencinis slėgis | Garų kokybė, mažas{0}}srauto diapazonas, slėgio ir temperatūros kompensavimas, vibracija ir kondensatas |
| Suslėgtas oras | Šiluminė masė, sūkurys, DP arba ultragarsas | Dujų sudėtis, slėgis, drėgmė, standartinės sąlygos, vamzdžio dydis ir reikalingas išjungimas |
| Išvalykite mažo{0}}klampumo degalus | Turbina, teigiamo poslinkio, Coriolis arba ultragarsinis | Klampumo stabilumas, švarumas, reikalinga masė arba tūris, slėgio nuostoliai ir komercinis tikslumas |
| Klampus aliejus, derva arba sirupas | Teigiamas poslinkis, pavara arba Coriolis | Klampumo diapazonas, dalelės, kaitinimas, slėgio praradimas, valymas ir mažas -tėkmės reikalavimas |
| Cheminis dozavimas ir dozavimas | Koriolis, magnetinis, teigiamo poslinkio arba turbina | Reikalinga masė arba tūris, partijos dydis, cheminis suderinamumas, reakcijos laikas ir pakartojamumas |
| Maisto ir farmacijos perdirbimas | Higieninis Coriolis, magnetinis, turbininis arba teigiamo poslinkio | Drenuojamumas, valomumas, paviršiaus apdaila, sanitarinės jungtys, gaminio klampumas ir atsekamumas |
Diegimo problemos, turinčios įtakos srauto matavimui
Aukštos-specifikacijos matuoklis vis tiek gali veikti prastai, kai įrenginys neatitinka matavimo principo.
| Pastebėta problema | Galimos priežastys | Rekomenduojami patikrinimai |
|---|---|---|
| Nestabilus rodmuo esant nuliui | Vibracija, dujų judėjimas, elektrinis triukšmas, nesandarus vožtuvas, neteisingas nulio nustatymas arba dviejų{0}}fazių skystis | Patvirtinkite tikrąjį nulinį srautą, patikrinkite vibraciją, patikrinkite įžeminimą ir peržiūrėkite nulio nustatymo procedūrą |
| Silpnas ultragarso signalas | Klaidingi vamzdžio duomenys, blogas sujungimas, netinkamas atstumas tarp jutiklių, vidinis pamušalas, korozija, burbuliukai arba per daug kietųjų dalelių | Patikrinkite vamzdžių matmenis, permontuokite jutiklius, patikrinkite jungtį, peržiūrėkite signalo kokybę ir patikrinkite kitą vietą |
| Magnetinio matuoklio išvestis svyruoja | Iš dalies užpildytas vamzdis, prastas įžeminimas, elektrodo danga, dujų burbuliukai arba nestabilus laidumas | Patikrinkite vamzdžio užpildymą, įžeminimo žiedus, elektrodo būklę, montavimo kryptį ir tuščio{0}}vamzdžio signalą |
| Sūkurio matuoklis praranda signalą esant mažam poreikiui | Srautas žemiau naudingo diapazono, šlapias garas, pulsacija, vibracija arba per didelis matuoklis | Palyginkite faktinį mažą srautą su skaitiklio riba ir peržiūrėkite dydį, garų būklę ir vibraciją |
| Turbinos matuoklis palaipsniui dreifuoja | Guolių susidėvėjimas, užteršimas, klampos pasikeitimas, pažeistas rotorius arba netinkamas filtravimas | Patikrinkite judančias dalis, palyginkite skaitiklio koeficientą, patikrinkite klampumą ir peržiūrėkite filtravimą |
| DP srautas yra didesnis arba mažesnis nei tikėtasi | Užblokuota impulsinė linija, nuotėkis, neteisingas kvadratinės{0}}šaknies ištraukimas, netinkamas tankis, pažeistas pirminis elementas arba atvirkštinės jungtys | Patikrinkite čiaupus ir impulsines linijas, patikrinkite siųstuvo konfigūraciją ir patikrinkite kompensavimo įvestis |
Tikslumas, pakartojamumas, išjungimas ir įdiegtas našumas
Tikslumas
Tikslumas apibūdina artumą pamatinei vertei tam tikromis sąlygomis. Visada patikrinkite, ar specifikacija pagrįsta skaitymu, visa skale, kalibruotu intervalu ar kombinuota formule.
Pakartojamumas
Pakartojamumas apibūdina, kaip nuosekliai matuoklis duoda tą patį rezultatą nepakitusiomis sąlygomis. Matuoklis gali būti labai pakartojamas, bet nuosekliai nukrypsta nuo tikrosios atskaitos.
Turindown
Sumažėjimas – tai santykis tarp nustatyto didžiausio ir mažiausio išmatuojamo srauto. Didelis paskelbtas atjungimas neįrodo, kad reikiamas tikslumas bus išlaikytas iki minimumo.
Įdiegtas tikslumas
Įdiegtas veikimas gali apimti daugiau nei nurodyta skaitiklio laboratorijoje. Priklausomai nuo sistemos, papildomų efektų gali atsirasti:
- Vamzdžių matmenys
- Srauto{0}}profilio iškraipymas
- Slėgio ir temperatūros jutikliai
- Tankio arba sudėties duomenys
- Signalo konvertavimas
- Siųstuvo mastelio keitimas
- Kalibravimo nuoroda
- Pakartojamumas
- Montavimo ir aplinkos sąlygos
Esant kritiniam naudojimui, paklauskite numatomos visos matavimo sistemos neapibrėžtumo, o ne pasikliaukite tik antraštės jutiklio tikslumu.
Kalibravimo, tikrinimo ir matavimo neapibrėžtis
Kalibravimas
Kalibruojant matuoklis lyginamas su atsekamu atskaitos tašku nustatytomis sąlygomis ir registruojamas ryšys tarp nurodytų ir pamatinių verčių. Tai gali sukelti koregavimą, pataisos koeficientą, naują skaitiklio koeficientą arba kalibravimo sertifikatą.
NIST palaikonacionalinius skysčių{0}}tėkmės standartusir teikia srauto matuoklių kalibravimo paslaugas pagal tūrines ir gravimetrines nuorodas.
Norėdami planuoti svetainės{0}}lygį, peržiūrėkite praktinius veiksmussrauto matuoklio kalibravimas, įskaitant pamatinį metodą, proceso sąlygas, bandymo taškus ir priėmimo kriterijus.
Patikrinimas
Patikrinimas patikrina, ar sumontuotas skaitiklis ir toliau veikia pagal numatytą būklę. Jame gali būti naudojamas nešiojamasis etaloninis matuoklis, įtaisytas-diagnostika, elektrinis patikrinimas, nulinis testas, proceso balansas arba palyginimas su kitu prietaisu.
Patikrinimas yra naudingas būklei stebėti, tačiau jis nėra automatiškai lygiavertis atsekamam laboratoriniam kalibravimui.
Matavimo neapibrėžtis
Matavimo neapibrėžtis sujungia reikšmingus veiksnius, turinčius įtakos pranešamam rezultatui. Atitinkami bendradarbiai priklauso nuo matavimo modelio ir gali apimti atskaitos standartą, pakartojamumą, skysčio savybes, vamzdžio matmenis, aplinkos sąlygas, slėgį, temperatūrą, signalų apdorojimą ir įrengimą.
ISO 5168nustato bendruosius skysčio srauto greičio ar kiekio neapibrėžties vertinimo principus ir procedūras.
Ką apie daugiafazį srautą?
Daugiafaziame sraute yra daugiau nei viena fazė, pvz., dujos skystyje, skystis dujose, nafta ir vanduo arba kietosios medžiagos, nešamos skystyje. Standartiniai vienfaziai{1}}skaitikliai gali duoti nestabilius arba šališkus rezultatus, nes skysčio tankis, akustinis kelias, greičio profilis ir fazių pasiskirstymas nuolat kinta.
Nedideli įsineštų dujų kiekiai jau gali įvairiai paveikti Coriolis, ultragarso, magnetinius ir DP matavimus. Sunkiems arba tyčiniams daugiafaziams procesams gali prireikti specializuotų prietaisų, separatorių, fazės{1}}frakcijos matavimų arba specifinio pritaikymo{2}kalibravimo.
Neapibūdinkite įprasto skaitiklio kaip tinkamo daugiafaziam srautui, nenurodydami:
- Esamos fazės
- Tikėtinos fazės frakcijos
- Srauto režimas
- Slėgis ir temperatūra
- Reikalinga produkcija
- Priimtinas neapibrėžtumas
- Nesvarbu, ar rezultatas turi būti bendras srautas, ar atskiros fazės srautas
Dažnos debitmačio pasirinkimo klaidos
| Klaida | Kodėl nepavyksta | Geresnis požiūris |
|---|---|---|
| Pasirinkimas pagal vardinį vamzdžio dydį | Vamzdžio skersmuo neapibrėžia minimalaus, normalaus ar didžiausio srauto | Matuoklio dydį nustatykite iš viso srauto gaubtinės ir greičio diapazono |
| Naudojant tik maksimalų srautą | Skaitiklis gali būti nestabilus esant normaliai arba minimaliai paklausai | Patikrinkite tikslumą ir signalo kokybę Qmin, Qnormal ir Qmax |
| Perkant didžiausią antraštės tikslumą | Tikslumo apibrėžimas gali neatitikti tikrojo veikimo diapazono | Palyginkite skaitymo procentą, visos{0}}skalės terminus, nulinį stabilumą ir įdiegtus efektus |
| Nepaisydami slėgio praradimo | Skaitiklis gali padidinti energijos suvartojimą arba sumažinti proceso pajėgumą | Pateikite slėgio{0}}praradimo kreivės užklausą esant tikroms skysčio ir srauto sąlygoms |
| Skysčių kitimo nepaisymas | Klampumo, tankio, laidumo, sudėties ar drėgmės pokyčiai gali pakeisti veikimą | Apibrėžkite minimalias, normalias ir didžiausias skysčio savybes |
| Darant prielaidą, kad visi diegimo išdėstymai yra lygiaverčiai | Alkūnės, vožtuvai, siurbliai, iš dalies užpildyti vamzdžiai ir vibracija skirtingai veikia technologijas | Prieš užsakydami peržiūrėkite tikrąjį vamzdyno brėžinį ir montavimo vadovą |
| Kalibravimas ir patikra traktuojami kaip vienodi | Funkcinis patikrinimas ne visada nustato atsekamo tikslumo | Apibrėžkite reikiamus įrodymus, nuorodas, bandymo taškus ir priėmimo ribas |
| Nepaisoma prieigos prie priežiūros | Tinkamas skaitiklis gali būti brangus arba nesaugus patikrinti | Į pasirinkimą įtraukite izoliavimą, pašalinimą, valymą, diagnostiką ir prieigą prie atsarginių{0}}dalių |
Srauto matuoklio RFQ kontrolinis sąrašas
Prieš prašydami tiekėjo pasirinkti skaitiklį ir jo dydį, paruoškite šią informaciją:
- Skysčio pavadinimas ir sudėtis
- Skystis, dujos, garai, srutos arba daugiafazė būsena
- Reikalingas masės srautas, tūrinis srautas, greitis, energija arba suminė išeiga
- Minimalus, normalus ir maksimalus srautas
- Paleidimas, plovimas, valymas arba atvirkštinis srautas
- Darbinis ir projektinis slėgis
- Darbinė ir projektinė temperatūra
- Tankio ir klampos diapazonas
- Jei reikia, elektros laidumas
- Kietosios medžiagos, dalelės, burbuliukai, drėgmė arba dengimo tendencija
- Vamzdžio dydis, grafikas, medžiaga, pamušalas ir sienelės storis
- Galimas tiesus vamzdis ir šalia esančios jungiamosios detalės
- Montavimo kryptis ir visa{0}}vamzdžio būklė
- Reikalingas tikslumas, pakartojamumas, reakcijos laikas ir išjungimas
- Priimtinas nuolatinis slėgio praradimas
- Sudrėkinti{0}}medžiagos ir proceso-prijungimo reikalavimai
- Maitinimas, išėjimai, ryšiai ir ekranas
- Aplinkosaugos, pavojingos{0}}zonos, higienos ar kiti patvirtinimai
- Kalibravimo, atsekamumo ir patikros reikalavimai
- Išjungimo, priežiūros ir gyvavimo ciklo{0}}kaištų apribojimai
Išsamūs proceso duomenys leidžia tiekėjui rekomenduoti technologiją, skaitiklio dydį, jutiklių medžiagas, siųstuvo konfigūraciją, montavimo metodą ir patikros planą. Norėdami pateikti šias sąlygas techninei peržiūrai, naudokitesrauto matuoklio paklausimo forma.
Dažnai užduodami klausimai
K: Kuris srauto matuoklis yra geriausias vandeniui?
A: Magnetiniai skaitikliai yra puikūs kandidatai į laidų vandenį pilnuose vamzdžiuose. Ultragarsiniai skaitikliai dažnai teikiami pirmenybė dideliems vamzdžiams, laikiniems tyrimams, modifikuotiems įrenginiams ir tais atvejais, kai nepageidautina pjauti vamzdį. Sprendimas priklauso nuo laidumo, vamzdžio prieigos, burbuliukų, kietųjų dalelių, slėgio nuostolių ir reikiamo tikslumo.
K: Kuris srauto matuoklis yra geriausias garams?
A: Sūkurinės ir diferencinio slėgio{0}}sistemos yra dažnas pasirinkimas. Pasirinkimas priklauso nuo prisotintų arba perkaitintų garų, mažo-apkrovos srauto, kondensato, vibracijos, slėgio ir temperatūros kompensavimo, tiesaus vamzdžio ir slėgio nuostolių.
K: Kuris matuoklis tinka mažam srautui?
A: Atsakymas priklauso nuo skysčio tipo. Teigiamo poslinkio ir Coriolis matuokliai dažnai laikomi mažam skysčio srautui, o šiluminės masės matuokliai gali būti tinkami mažam dujų srautui. Skaitiklis turi būti matuojamas pagal faktinį minimalų srautą, o ne pagal proceso vamzdžio skersmenį.
K: Ar vienas srauto matuoklis gali matuoti ir skysčius, ir dujas?
A. Kai kurios Coriolis, ultragarsinės, sūkurinės ir diferencinio{0}}slėgio konstrukcijos gali būti sukonfigūruotos skysčiams arba dujoms. Tai nereiškia, kad vieną konfigūraciją galima perkelti tarp skysčių be naujo dydžio, sąrankos ir patikrinimo.
Kl.: Kada turėčiau naudoti spaustuką{0}}ultragarsiniam srauto matuokliui?
A: Naudokite jį kaip stiprų kandidatą, kai procesas negali būti sustabdytas, vamzdis negali būti perpjautas, reikia vengti slėgio praradimo, užkirsti kelią užteršimui arba reikalingas laikinas matavimas. Patvirtinkite vamzdžio duomenis, akustines sąlygas, srauto profilį ir signalo kokybę prieš laikydami juos galutiniu sprendimu.
K: Kaip dažnai reikia kalibruoti srauto matuoklį?
A: Kiekvienai programai nėra vieno intervalo. Intervalas turėtų atspindėti proceso riziką, reguliavimo ar kokybės reikalavimus, istorinį poslinkį, skysčio sunkumą, priežiūros istoriją, prietaiso diagnostiką ir neteisingo rodmens kainą.
K: Ar didesnis srauto matuoklis suteikia platesnį naudingą diapazoną?
A: Nebūtinai. Didesnė anga sumažina greitį esant tam pačiam srautui ir gali susilpninti mažą{1}}srauto našumą. Pasirinktas matuoklio dydis turi atitikti tikrąjį veikimo diapazoną naudingo veikimo voko viduje.
K: Kuo skiriasi srauto jutiklis ir srauto siųstuvas?
A: Jutiklis reaguoja į fizinę srauto būklę. Siųstuvas apdoroja signalą ir pateikia ekraną, analoginį išvestį, impulsą, aliarmą, skaitmeninį ryšį arba kompensuojamą rezultatą. Kai kurie gaminiai sujungia abi funkcijas viename korpuse.
Išvada
Patikimas srauto matavimas prasideda nuo proceso reikalavimų, o ne nuo produktų katalogo. Prieš pasirinkdami technologiją, apibrėžkite matavimo tikslą, skysčio savybes, visą srauto diapazoną, reikalingą galią, įrengimo sąlygas, medžiagas, našumo tikslą, kalibravimo planą ir gyvavimo ciklo kainą.
Naudokite šias sąlygas, kad pašalintumėte netinkamas technologijas ir sukurtumėte galutinį sąrašą. Tada palyginkite skaitiklio dydį, mažą-srauto elgesį, slėgio nuostolius, įrengimo neapibrėžtumą, priežiūros reikalavimus, ryšius ir tiekėjų palaikymą. Tinkamas srauto matuoklis nėra tiesiog prietaisas, kurio tikslumas yra didžiausias. Tai prietaisas, galintis pateikti stabilius, patikrinamus ir palaikomus matavimus realiomis proceso sąlygomis.
