Voolu mõõtmine määrab protsessis liikuva vedeliku, gaasi või auru kiiruse või koguhulga. Õige voolumõõturi valimine nõuab enamat kui instrumendi sobitamist toru nimiläbimõõduga. Hinnata tuleb nõutavat mõõtemuutujat, vedeliku omadusi, minimaalset ja maksimaalset vooluhulka, paigalduse paigutust, rõhukadu, täpsuse määratlust, hooldustingimusi ja kogu elutsükli maksumust.
Praktiline valikureegel on lihtne: kõigepealt määratlege, mida tuleb mõõta, seejärel kõrvaldage tehnoloogiad, mis ei suuda vedelikku või paigaldust käsitleda, ja alles seejärel võrrelge arvesti suurust, jõudlust, väljundeid ja kulusid. Laitööstuslike voolumõõturite tootevalikon kasulik alles pärast nende protsessitingimuste kindlaksmääramist.

Kiire vastus:Kasutage magnetmõõturit paljude juhtivate vedelike jaoks, klambrit-ultrahelimõõturil, kui toru ei saa läbi lõigata, keeris- või diferentsiaalrõhu{1}}süsteemi paljude aururakenduste jaoks, termilise massimõõturit sobivate puhaste gaaside jaoks, turbiinmõõturit puhaste madala-viskoossusega vedelike jaoks ja paljude positiivsete vedelike viskoossusmõõturit. Need on lähtepunktid, mitte lõplikud valikud.
Mis on voolu mõõtmine?
Vooluhulga mõõtmine kirjeldab, kui kiiresti vedelik läbib kindlaksmääratud sektsiooni või kui palju vedelikku teatud aja jooksul läbib. Tööstusettevõtted kasutavad seda teavet protsesside juhtimiseks, partiide valmistamiseks, kemikaalide doseerimiseks, energia jälgimiseks, seadmete kaitsmiseks, tootmisaruannete esitamiseks, kommunaalteenuste jaotamiseks, lekete tuvastamiseks ja kaubanduslikuks edastamiseks.
Täielik mõõtesüsteem võib sisaldada esmast andurit, saatjat, kohalikku kuvarit, summaatorit, rõhu või temperatuuri kompenseerimist, andmelogerit ja ühendust PLC, DCS, BMS, EMS või SCADA platvormiga.
Füüsiline arvesti on vaid üks osa mõõtmiskvaliteedist. Vedeliku seisund, toru paigaldamine, konfiguratsiooniandmed, kalibreerimisviide ja juhtimissüsteemi{1}} skaleerimine võivad lõpptulemust mõjutada. NIST uurib voolumõõturi tööpõhimõtteid ja jõudlust erinevate vedelike, temperatuuride, rõhkude, voolukiiruste ja paigaldustingimuste korral.voolumetroloogia programmid.
Mida voolumõõtur mõõdab?

Mahuline voolukiirus
Mahuline voolukiirus on toru läbiv maht ajaühikus. Tavalised ühikud hõlmavad kuupmeetrit tunnis, liitrit minutis, gallonit minutis ja kuupjalga minutis.
Täielikult täidetud ümmarguse toru jaoks:
Q = A × v
- Qon mahuline voolukiirus.
- Aon toru sisepind.
- von vedeliku keskmine kiirus.
Kiiruse{0}}põhised tehnoloogiad, nagu magnet-, ultraheli-, keeris- ja turbiinmõõturid, kasutavad mahuvoolu arvutamiseks mõõdetud voolukiirust või sellega seotud füüsilist reaktsiooni. Seetõttu peab toru siseläbimõõt olema õige.
Massi voolukiirus
Massivoolukiirus mõõdab tegelikku ülekantavat massi ajaühiku kohta. See on sageli kasulikum kui maht, kui toote väärtus, koostis, põlemine, materjalibilanss või energiaarvutused sõltuvad pigem materjali kogusest kui selle hõivatud ruumist.
Massivoolu võib seostada mahu ja tihedusega:
ṁ = ρ × Q
- ṁon massivoolukiirus.
- ρon vedeliku tihedus.
- Qon mahuline voolukiirus.
Coriolise mõõturid mõõdavad otse massivoolu. Teised süsteemid võivad arvutada massivoolu mahuvoolu, rõhu, temperatuuri, tiheduse või koostise andmete põhjal.
Voolukiirus
Kiirus kirjeldab, kui kiiresti vedelik läbi toru liigub. See on arvesti suuruse määramisel oluline, kuna liiga madal kiirus võib halvendada signaali kvaliteeti või lasta tahketel ainetel settida, samas kui liigne kiirus võib suurendada rõhukadu, müra, erosiooni või vibratsiooni.
Summeeritud voog
Hetkeline voolukiirus näitab, kui kiiresti vedelik praegusel hetkel liigub. Summeeritud vool kogub mõõdetud koguse aja jooksul.
Summeerimine on tavaliselt vajalik:
- Partii täitmine
- Vee tarbimine
- Kütuse tarnimine
- Energiaarvestus
- Tootmise aruandlus
- Kommunaalteenuste arveldamine
Tegelik gaasivool ja standardne gaasivool
Gaasi maht muutub oluliselt rõhu ja temperatuuriga. Tegelik mahuline vool kirjeldab mahtu reaalsetes liinitingimustes. Standardvool teisendab selle mahu kindlaksmääratud võrdlustemperatuuriks ja -rõhuks.
Seetõttu peaks gaasivoolu spetsifikatsioon sisaldama järgmist:
- Kas väärtus on tegelik või standardiseeritud
- Võrdlustemperatuur
- Võrdlusrõhk
- Kas rõhk on absoluutne või manomeetriline rõhk
- Eeldatav gaasi koostis
- Kas gaas on kuiv või sisaldab niiskust
Ilma määratletud võrdlustingimusteta võivad kaks mõõteseadet näidata erinevaid mahuväärtusi isegi siis, kui toru läbib sama mass gaasi.
Suletud-toru ja avatud-kanali voolu mõõtmine
Enamik tööstuslikke voolumõõtureid on mõeldud suletud torudele, mis jäävad täielikult täis ja töötavad rõhu all. Avatud-kanaliga süsteemidel on vaba vedelikupind ja need nõuavad teistsugust mõõtmisviisi.

Avatud-kanali voolu määramiseks mõõdetakse sageli vedeliku taset hüdraulilisest struktuurist (nt paisust või lõõrist) ülesvoolu ja teisendades selle taseme vooluks. Geomeetria, ülesvoolu lähenemise tingimused, allavoolu sukeldumine, tasemeanduri asukoht ja kanali hooldus mõjutavad kõik täpsust. USA Keskkonnakaitseagentuur annab juhiseidvooluhulga mõõtmine reovee väljalaskepunktides.
Ärge rakendage suletud{0}}toru eeldusi osaliselt täidetud kanalisatsiooni, äravoolukanalite, lõõride või paisude puhul. Toru-paigaldatud vedeliku vooluhulgamõõtur ja avatud-kanaliga-to{5}}voolusüsteem lahendavad erinevaid mõõtmisprobleeme.
Kiire vooluhulgamõõturi valikumaatriks

| Protsessi seisukord | Tehnoloogiad valikusse | Olulised välistused või kontrollid |
|---|---|---|
| Vajalik on otsene massivool või tihedus | Coriolis | Kontrollige rõhukadu, toru suurust, vibratsiooni, gaasi kaasahaaramist, paigalduspingeid ja maksumust |
| Juhtiv vesi, reovesi, kemikaal või läga | Elektromagnetiline | Välistada mittejuhtivad vedelikud, gaasid ja aur; kontrollige -toru täielikku seisukorda, maandust, vooderdust ja elektroode |
| Toru ei saa lõigata ega protsessi peatada | Kinnitage{0}}ultraheli | Kontrollige toru materjali, vooderdust, seina paksust, akustilist rada, mullid, tahkeid aineid ja sirget toru |
| Auru- või puhastustehase kommunaalteenus | Vortex või diferentsiaalrõhk | Kontrollige madalat-voolu jõudlust, auru seisukorda, vibratsiooni, kompensatsiooni ja püsivat rõhukadu |
| Puhastage suruõhk või tööstusgaas | Soojusmass, keeris, diferentsiaalrõhk või ultraheli | Kontrollige gaasi koostist, niiskust, rõhku, tegelikku-versus-standardaruannet ja paigaldusprofiili |
| Puhas, madala{0}}viskoossusega vedelik kiire reageerimisega | Turbiin | Välistage määrdunud vedelikud ja vaadake üle laagrite kulumine, viskoossuse muutus, filtreerimine ja sirge toru |
| Puhas viskoosne vedelik või madal vedelikuvool | Positiivne nihke või käigumõõtur | Kontrollige osakesi, rõhukadu, määrimist, materjalide ühilduvust ja liikuvate osade{0}}hooldust |
| Lihtne lokaalne näit ilma välise toiteta | Muutuv-pindalamõõtur | Kontrollige paigaldussuunda, rõhku, lugemise täpsust ja kaug{0}}väljundi nõudeid |
Voolumõõturite peamised tüübid ja nende tööpõhimõte
Ultraheli voolumõõturid
Anultraheli voolumõõturkasutab vedeliku kiiruse määramiseks helisignaale. Transiidi-aja mõõteriistad võrdlevad vooluga koos ja vastuvoolu liikuvate signaalide liikumisaega. Doppleri instrumendid mõõdavad heljuvate osakeste või gaasimullide peegelduvate signaalide sageduse nihet.
Transiidi-ajatehnoloogia sobib tavaliselt vedelikele, mis suudavad edastada stabiilset akustilist signaali. Doppleri tehnoloogia nõuab küllaldaselt reflektoreid ja seda ei tohiks käsitleda transiidiaja{2}}mõõtmise otsese asendajana.

Ultrahelisüsteemid võivad olla:
- Kinnitage{0}}:Andurid paigaldatakse torust väljapoole protsessi läbimata.
- Sisestamine:Andurid sisenevad torusse protsessiühenduste kaudu.
- Tekstisisene:Akustiline tee on ehitatud spetsiaalsesse arvesti korpusesse.
- Üks{0}}tee või mitme tee:Täiendavad teed võivad anda kiirusprofiili kohta rohkem teavet.
Ultraheli mõõtmine on atraktiivne suurte torude, jahutatud vee, ajutiste uuringute, energiaauditite ja moderniseerimisprojektide jaoks. Selle jõudlus sõltub toru täpsetest mõõtmetest, andurite õigest vahekaugusest, sobivast ühendusest, stabiilsetest vedelikutingimustest ja tüüpilisest vooluprofiilist.
Avaldatud arvesti täpsus ei ole ainus kaalutlus. Toru andmed, anduri asukoht, signaali kvaliteet, seina seisund, vooder, mullid ja temperatuur võivad kõik mõjutada paigaldatud jõudlust. Täpsem selgitus on saadaval juhendisultraheli voolumõõturi täpsus.
Elektromagnetilised voolumõõturid
Anelektromagnetiline voolumõõtur, mida nimetatakse ka magnetvoolumõõturiks või magmeetriks, rakendab magnetvälja üle isoleeritud mõõtetoru. Läbi välja liikuv juhtiv vedelik tekitab pinge, mis on võrdeline kiirusega.

Magnetmõõtureid kasutatakse laialdaselt juhtiva vee, reovee, hapete, leeliste, suspensioonide, jahutusvee ja paljude protsessivedelike jaoks. Avatud mõõtetorul ei ole pöörlevat takistust ja see tekitab tavaliselt vähe püsivat rõhukadu.
Need tuleks välja jätta, kui keskkond on gaas, aur või mittejuhtiv vedelik. Valik peab arvestama ka:
- Minimaalne vedeliku juhtivus
- Toru täielikud-tingimused
- Elektrilised maandus- või võrdluselektroodid
- Voodri ja elektroodide ühilduvus
- Hõõrdumine hõljuvatest ainetest
- Kattekiht, katlakivi või elektroodide sadestused
- Tühja{0}}toru tuvastamine
- Kiirus, mis on vajalik settimise piiramiseks
Vortex voolumõõturid
A keerise voolumõõturasetab bluffi keha voolu. Allavoolu tekivad vahelduvad keerised ja nende eraldumissagedus on seotud vedeliku kiirusega.
Vortex-mõõturid on tavalised kandidaadid auru, puhaste gaaside, suruõhu ja puhaste vedelike jaoks. Need ei sisalda pöörlevat rootorit, kuid bluffi korpus tekitab takistuse ja püsiva rõhukadu.
Valik tuleks üle vaadata:
- Minimaalne Reynoldsi arv ja kasutatav madal{0}}vooluvahemik
- Toru vibratsioon
- Pulseeriv vool
- Küllastunud või ülekuumendatud aur
- Märg aur ja kondensaat
- Rõhu ja temperatuuri kompenseerimine
- Ülesvoolu häired
Vortex-mõõtur, mis on mõeldud ainult auru tippvajaduse jaoks, võib madala{0}}koormusega töötamise ajal stabiilse signaali kaotada. Tavaline ja minimaalne aurukogus on sageli olulisemad kui maksimaalne mehaaniline võimsus.
Soojusmassi voolumõõturid
A soojusmassivoolumõõturmõõdab kuumutatud sensorelemendilt liikuvale gaasile ülekantavat soojust. Soojuskao reaktsioon on seotud gaasi massivooluga.
Soojusmassimõõtjaid kasutatakse sageli suruõhu, lämmastiku, biogaasi, õhutusõhu, põletigaasi ja gaasi jaotamiseks. Kui gaasi ja kalibreerimise eeldused jäävad kehtima, võivad need pakkuda otsest massi{1}}voolu näitu ilma eraldi rõhu ja temperatuuri arvutamiseta.
Olulised piirangud hõlmavad järgmist:
- Muutused gaasi koostises
- Märg gaas või kondensaat
- Anduri saastumine
- Vale sisestamise sügavus
- Voo{0}}profiili moonutamine
- Kalibreerimisgaasi ja protsessigaasi erinevused
USA energeetikaministeerium arutab mõõtmist ja seiret osana tööstuslike suruõhusüsteemide jõudluse parandamisest{0}}.suruõhu allikaraamat.
Turbiini voolumõõturid
A turbiini voolumõõturasetab labaga rootori vooluvoogu. Rootori kiirus teisendatakse voolukiirusega seotud sagedus- või impulsisignaaliks.
Turbiinmõõturid võimaldavad puhaste ja madala viskoossusega vedelike puhul kiiret reageerimist ja head korratavust. Need sobivad vähem määrdunud vedelike, suurte osakeste, ebastabiilse viskoossusega või rakenduste jaoks, kus laagrite kulumine ei ole talutav.
Kontrollige filtreerimist, määrimist, rootori materjale, laagrite seisukorda, minimaalset kiirust, sirget toru ja viskoossuse mõju arvesti tegurile. Viskoossuse ja instrumendi käitumise vahelist seost selgitatakse lähemalt selles ülevaatesvedeliku viskoossus ja voolumõõturi jõudlus.

Positiivse töömahu ja käigu voolumõõturid
Positiivse-nihkemõõturid eraldavad vedeliku korduvalt mõõdetud mahtudeks. Ovaalne-varustus ja muudhammasrataste voolumõõturidkasutage mahulise väljundi genereerimiseks liikuvaid sisemisi elemente.
Need valitakse sageli puhaste õlide, kütuste, vaikude, siirupite, määrdeainete ja muude viskoossete vedelike valikusse, eriti kui on oluline madal{0}}voolu jõudlus.
Neid tuleks hoolikalt üle vaadata tahkete ainete, kristalliseerumise, rõhukadu, mehaanilise kulumise, määrimise ja puhastamise osas. Vedelik, mis katab või lukustab mõõteelemente, võib põhjustada triivi või täielikku ummistumist.
Diferentsiaal{0}}rõhuvoolu mõõtmine
Diferentsiaalrõhu{0}}voolusüsteemides kasutatakse peamist elementi, nagu düüsiplaat, Venturi toru, düüs, kiilumõõtur või keskmistava pitot-toru. Piirang muudab kiirust ja tekitab rõhuerinevuse, mida mõõdetakse adiferentsiaalrõhu saatja.
Üksikuid põhielemente ei tohiks käsitleda identsetena. Need erinevad rõhukadude, paigalduspikkuse, saastetaluvuse, kulude, mahalaadimise ja hooldusnõuete poolest.
DP-süsteemid võivad mõõta vedelikke, gaase ja auru, kuid kogu süsteem võib vajada ka:
- Rõhu ja temperatuuri kompenseerimine
- Impulsstorustik või kaugtihendid
- Õige kraani suund
- Kondensaadipotid auru jaoks
- Tiheduse andmed
- Ruutjuure{0}}ekstraktimine
- Kontrollimine ummistunud või lekkivate impulssliinide suhtes
Coriolis ja muutuv{0}}pindala meetrid
Coriolise mõõturid kasutavad vibreerivaid mõõtetorusid ja tuvastavad faasierinevuse, mis tekib siis, kui mass voolab läbi võnkuva struktuuri. Need on tugevad kandidaadid, kui on vaja otsest massivoolu, tihedust, partiide või suurt korratavust, kuid tuleb hinnata rõhukadu, gaasi kaasahaaramist, vibratsiooni, toru pinget, suurust, kaalu ja maksumust.
Muutuva pindalaga-mõõturid kasutavad ujukit koonilises torus. Need pakuvad lihtsat kohalikku näitu ega pruugi vajada välist toidet, kuid pakuvad vähem automatiseerimist ja tavaliselt on neil piiravamad orientatsiooni- ja lugemisnõuded.
Kuidas valida õiget voolumõõturit?
1. samm: määrake mõõtmise eesmärk
Alustage voo mõõtmise äri või protsessi põhjusest. Üldtrendide mõõtmiseks kasutatav arvesti ei vaja sama jõudlust, jälgitavust, koondamis- ega kontrolliplaani, mida kasutatakse hooldusõiguse ülekandmiseks või formuleerimiseks.
Ühised eesmärgid hõlmavad järgmist:
- Protsessi juhtimine
- Partii täitmine
- Keemiline doseerimine
- Kommunaalteenuste jälgimine
- Energia tasakaalustamine
- Lekke tuvastamine
- Seadmete kaitse
- Regulatiivne aruandlus
- Äriline võõrandamine
Samuti otsustage, kas nõutav väljund on massivool, tegelik maht, standardmaht, kiirus, soojusenergia või kogusumma.
2. samm: iseloomustage vedelikku
Üldise kirjelduse, näiteks "vesi" või "gaas" kasutamise asemel dokumenteerige tegelik protsessikeskkond.
- Vedelik, gaas, aur, suspensioon või mitmefaasiline seisund
- Tihedus ja eeldatav tiheduse muutus
- Viskoossus minimaalsel ja maksimaalsel temperatuuril
- Elektrijuhtivus
- Keemiline koostis
- Söövitavus
- Tahkete ainete kontsentratsioon ja osakeste suurus
- Kaasatud gaas või mullid
- Niiskus või kondensatsioon
- Katmine, skaleerimine, polümerisatsioon või kristalliseerimine
- Hügieenilised, toksilised või ohtlikud omadused
Tehnoloogia tuleks nimekirjast eemaldada niipea, kui vedelik rikub põhilisi mõõtmisnõudeid. Näiteks ei tohiks mittejuhtiva õli puhul arvesse võtta magnetmõõturit ja tavalist turbiinmõõturit abrasiivse lobri puhul.
3. samm: määrake täielik voo ümbrik
Registreerige minimaalne, normaalne ja maksimaalne pidev vooluhulk. Hõlmab ka käivitamist, seiskamist, puhastamist, loputamist, vastupidist voolu, hooajalist nõudlust ja tulevast laienemist.
Ärge valige arvestit ainult seetõttu, et selle avaldatud maksimaalne vooluhulk ületab protsessi maksimumi. Tavaline tööpunkt ja madal -voolu jõudlus määravad, kas arvesti annab kasulikke näitu enamiku oma kasutusea jooksul.
4. samm: määrake arvesti suurus voolu, mitte ainult toru läbimõõduga
Protsessitoru ja voolumõõtur ei vaja alati sama nimiläbimõõtu. Arvesti vähendatud suurus võib parandada kiirust ja madalat-voolu jõudlust, kuid reduktorid võivad suurendada rõhukadu ja muuta vooluprofiili.

Illustreeriv suuruse näidis:Võtke arvesse 300 mm veetoru, mille eeldatav siseläbimõõt on 0,30 m.
- 60 m³/h juures on ligikaudne kiirus 0,24 m/s.
- 180 m³/h juures on ligikaudne kiirus 0,71 m/s.
- 300 m³/h juures on ligikaudne kiirus 1,18 m/s.
Need arvud ei vali arvestit iseenesest. Need näitavad, miks minimaalne, normaalne ja maksimaalne vooluhulk tuleks teisendada kiiruseks ja kontrollida valitud tehnoloogia kindlaksmääratud töövahemiku suhtes.
Enne arvesti suuruse kinnitamist küsige:
- Valitud suuruse jaoks kasutatav vooluvahemik
- Täpsus nõutavas vahemikus
- Surve{0}}kaokõver
- Soovitatavad kiiruspiirangud
- Madala-voolu katkemise käitumine
- Maksimaalsed lubatud protsessitingimused
5. samm: võrrelge täpsuse määratlusi õigesti
Näidu protsendina esitatud täpsus ei ole samaväärne täpsusega, mis on esitatud protsendina täisskaala väärtusest.
Illustreeriv võrdlus:
- ±0,5% näidust määratud arvesti vea panus on ±0,05 ühikut, kui näit on 10 ühikut.
- Arvestil, mis on määratud ±0,5% 100-ühikulise täisskaala väärtusest, on sama 10-ühikulise näidu korral veapanus ±0,5 ühikut.
Teine väärtus võrdub 5% madala-voo näidust, kuigi mõlemal andmelehel kuvatakse "0,5%. Samuti tuleb üle vaadata nullstabiilsus, fikseeritud veatingimused, kalibreerimisvahemik ja paigaldusefektid.
Rahvusvaheline Automatiseerimise Ühing pakub kasulikku vahetvoolumõõturi täpsus, korratavus ja suurus.
6. samm: vaadake üle tegelik installimine
Enne tehnoloogia lõpetamist kontrollige paigalduskohta.
- Üles- ja allavoolu sirge toru
- Küünarnukid, triibud, reduktorid, pumbad ja juhtventiilid
- Kas vedelikutoru jääb täiesti täis
- Toru vibratsioon
- Pulseeriv vool
- Saadaval paigalduspikkus
- Toru materjal, vooder, kate ja seina paksus
- Juurdepääs hoolduseks
- Õues kokkupuude, üleujutus ja ümbritseva õhu temperatuur
- Kas seiskamine ja torude lõikamine on võimalikud
- Ohtliku{0}}ala klassifikatsioon
Sirge{0}}toru nõuded sõltuvad arvestist ja ülesvoolu häire tüübist. Üldnumber ei tohiks asendada valitud tootja juhiseid. Vaata arutelu teemalüles- ja allavoolu sirged toruosadpaigalduse planeerimisel.
7. samm: kinnitage materjalid, väljundid ja vastavus
Kõik niisutatud materjalid peavad ühilduma protsessivedeliku, puhastuskemikaalide, rõhu, temperatuuri ja kulumistasemega.
Ülevaade:
- Arvesti korpuse ja anduri materjalid
- Voodri ja elektroodi materjalid
- Tihendid ja tihendid
- Äärik või sanitaarühendus
- Rõhu reiting
- Puhastamise ja steriliseerimise tingimused
- Nõutav sissepääsukaitse
- Ohtliku{0}}ala heakskiit
- Joogi--vee-, hügieeni-, mere- või hooldusõiguse-nõuded
Kinnitage nõutav signaali- ja sideliides, sealhulgas 4–20 mA, impulss, sagedus, relee, HART, Modbus, andmete logimine, kaugkuva ja juhtimis{2}}süsteemi integreerimine.
8. samm: võrrelge elutsükli kulusid
Ostuhind on vaid üks osa voolu mõõtmise maksumusest.
| Kuluelement | Küsimused, mida esitada |
|---|---|
| Paigaldamine | Kas toru tuleb lõigata, keevitada, tühjendada, puhastada või sulgeda? |
| Surve kadu | Kas arvesti suurendab pumpamise või kompressiooni energiat? |
| Kasutuselevõtt | Kas arvesti vajab spetsialisti seadistamist, voolu reguleerimist või kohapealset kontrolli? |
| Hooldus | Kas kontrollimiseks on liikuvaid osi, impulssliine, elektroode, sensorelemente või ühenduspindu? |
| Kalibreerimine | Kas arvestit saab eemaldada, paigas võrrelda või elektrooniliselt taadelda? |
| Protsessi risk | Kui palju maksab vale partii, kommunaalteenuste tasakaalustamatus, seiskamine või tootmise kadu? |
| Kasutusaeg | Kas varuosad, tehniline tugi ja asendusüksused on saadaval? |
Kaks töötatud voolumõõturi valimise näidet
Näide 1: DN300 jahutatud-veevarustus ilma väljalülitamiseta
Protsessi tingimused:Suur jahutatud{0}}veetoru juba töötab. Rajatis vajab pidevat voolu- ja energiaseiret, kuid tavapärase tootmise käigus ei saa torust tühjendada ega läbi lõigata.
Esialgne nimekiri:Kinnitage{0}}ultraheli- ja magnetvoolu mõõtmine.
Otsustusprotsess:
- Väljalülitamiseta{0}}nõue eelistab välist ultraheliinstallatsiooni.
- Insener peab kinnitama toru materjali, seina paksuse, sisemise voodri, välistingimuste, vedeliku temperatuuri ja saadaoleva sirge toru.
- Vedelik peaks pakkuma kasutatavat{0}}akustilist liikumisteed ilma liigsete mullideta.
- Kui mõõtmist kasutatakse energia arvutamiseks, tuleb kontrollida ka temperatuuriandureid ja summaatori konfiguratsiooni.
- Kui paigaldamine nõuab hiljem suuremat püsivat mõõtmistulemust ja väljalülitamine muutub võimalikuks, võib võrrelda sisseehitatud magnetarvestit.
Sobiv lähtepunkt on akinnitage{0}}ultrahelivoolumuundur. Lõplikku otsust peaks ikkagi toetama signaali uuring ja võrdlusultraheli ja elektromagnetilise voolu mõõtmine.
Näide 2: Juhtiv reovesi, mis sisaldab hõljuvaid tahkeid aineid
Protsessi tingimused:Reovesi voolab läbi täielikult suletud toru. Vedelik on juhtiv ja sisaldab hõljuvaid aineid. Protsess nõuab pidevat mahuvoolu ja summeerimist.
Esialgne nimekiri:Elektromagnetiline voolumõõtur, valitud ultraheli või spetsiaalsete DP-tehnoloogiatega, säilitatakse ainult siis, kui paigaldamine tekitab konkreetse põhjuse.
Otsustusprotsess:
- Juhtivus toetab magnetilist mõõtmist.
- Avatud ava väldib rootorit või kitsast mehaanilist läbipääsu.
- Toru peab jääma arvesti asukohas täis.
- Vooder peab taluma keemilist kokkupuudet ja hõõrdumist.
- Elektroodi materjal peab olema vastupidav korrosioonile ja katmisele.
- Kiirusevahemik peab piirama tahkete ainete settimist, põhjustamata vastuvõetamatut kulumist.
- Maanduse ja tühjade{0}}torude tuvastamine tuleks kaasata paigalduse planeerimisse.
Õige vastus pole lihtsalt "kasutage magmeetrit". Reovee jaoks tuleb täpsustada arvesti suurus, vooder, elektroodid, maandus, voolukiirus ja hooldusjuurdepääs.
Voolumõõturi valik rakenduse järgi
| Rakendus | Ühine nimekiri | Peamised otsustustegurid |
|---|---|---|
| Puhas vesi ja jahutatud vesi | Magnet või ultraheli | Juhtivus, juurdepääs torudele, rõhukadu, seiskamine, toru suurus ja täpsusnõue |
| Reovesi ja juhtiv läga | Magnetilised, spetsiaalsed ultraheli- või valitud DP-kujundused | Juhtivus, tahked ained, hõõrdumine, katmine, täistoru ja settimine |
| Steam | Vortex või diferentsiaalrõhk | Auru kvaliteet, madal{0}}vooluhulk, rõhu ja temperatuuri kompenseerimine, vibratsioon ja kondensaat |
| Suruõhk | Soojusmass, keeris, DP või ultraheli | Gaasi koostis, rõhk, niiskus, standardtingimused, toru suurus ja nõutav väljalülitamine |
| Puhastage madala{0}}viskoossusega kütust | Turbiin, positiivse nihkega, Coriolis või ultraheli | Viskoossuse stabiilsus, puhtus, nõutav mass või maht, rõhukadu ja kaubanduslik täpsus |
| Viskoosne õli, vaik või siirup | Positiivne nihe, käik või Coriolis | Viskoossusvahemik, osakesed, kuumutamine, rõhukadu, puhastamine ja madal{0}}voolunõue |
| Keemiline doseerimine ja partiide jagamine | Coriolis, magnetiline, positiivse nihkega või turbiin | Nõutav mass või maht, partii suurus, keemiline ühilduvus, reaktsiooniaeg ja korratavus |
| Toidu- ja farmaatsiatöötlemine | Hügieeniline Coriolis, magnet-, turbiin- või positiivse nihkega | Drenaaž, puhastatavus, pinnaviimistlus, sanitaarühendused, toote viskoossus ja jälgitavus |
Paigaldusprobleemid, mis mõjutavad vooluhulga mõõtmist
Kõrge -spetsifikatsiooniga arvesti võib siiski halvasti töötada, kui paigaldus ei vasta mõõtmispõhimõttele.
| Täheldatud probleem | Võimalikud põhjused | Soovitatavad kontrollid |
|---|---|---|
| Ebastabiilne näit nullvoolu korral | Vibratsioon, gaasi liikumine, elektriline müra, lekkiv ventiil, vale nulli seadistus või kahe{0}}faasiline vedelik | Kinnitage tegelik nullvool, kontrollige vibratsiooni, kontrollige maandust ja vaadake üle nullimisprotseduur |
| Nõrk ultraheli signaal | Valed toruandmed, halb ühendus, sobimatu andurite vahe, sisemine vooder, korrosioon, mullid või liigne tahke aine | Kontrollige torude mõõtmeid, paigaldage andurid uuesti, kontrollige ühendusi, kontrollige signaali kvaliteeti ja testige teist asukohta |
| Magnetmõõturi väljund kõigub | Osaliselt täidetud toru, halb maandus, elektroodide kate, gaasimullid või ebastabiilne juhtivus | Kontrollige toru täitmist, maandusrõngaid, elektroodide seisukorda, paigaldussuunda ja tühja{0}}toru häiret |
| Vortex-mõõtur kaotab väikese nõudluse korral signaali | Voolu alla kasutusvahemiku, märg aur, pulsatsioon, vibratsioon või ülemõõtur | Võrrelge tegelikku madalat vooluhulka arvesti piiranguga ning vaadake suurust, auru seisukorda ja vibratsiooni |
| Turbiinimõõtur triivib järk-järgult | Laagrite kulumine, saastumine, viskoossuse muutus, kahjustatud rootor või ebapiisav filtreerimine | Kontrollige liikuvaid osi, võrrelge arvesti tegurit, kontrollige viskoossust ja kontrollige filtreerimist |
| DP voog on oodatust suurem või väiksem | Blokeeritud impulssliin, leke, vale ruut{0}}juure eraldamine, vale tihedus, kahjustatud esmane element või vastupidised ühendused | Kontrollige kraane ja impulssliine, kontrollige saatja konfiguratsiooni ja kontrollige kompensatsiooni sisendeid |
Täpsus, korratavus, väljalülitamine ja installitud jõudlus
Täpsus
Täpsus kirjeldab kontrollväärtuse lähedust kindlaksmääratud tingimustel. Kontrollige alati, kas spetsifikatsioon põhineb näidul, täisskaala, kalibreeritud ulatusel või kombineeritud valemil.
Korratavus
Korratavus kirjeldab, kui järjepidevalt annab arvesti muutumatutes tingimustes sama tulemuse. Arvesti võib olla väga korratav, kuid tegelikust võrdlusväärtusest järjepidevalt nihkes.
Toa ööks ettevalmistamine
Turndown on määratletud maksimaalse ja minimaalse mõõdetava voolu suhe. Suur avaldatud tagasilükkamine ei tõenda, et nõutav täpsus säilib protsessi miinimumtasemel.
Installitud täpsus
Paigaldatud jõudlus võib hõlmata rohkemat kui arvesti labori spetsifikatsioon. Olenevalt süsteemist võivad lisaefektid olla järgmised:
- Toru mõõtmed
- Voo{0}}profiili moonutamine
- Rõhu- ja temperatuuriandurid
- Andmed tiheduse või koostise kohta
- Signaali muundamine
- Saatja skaleerimine
- Kalibreerimise viide
- Korratavus
- Paigaldus ja keskkonnatingimused
Kriitilise rakenduse puhul küsige kogu mõõtmissüsteemi eeldatavat ebakindlust, mitte lootke ainult pealkirja anduri täpsusele.
Kalibreerimine, kontrollimine ja mõõtemääramatus
Kalibreerimine
Kalibreerimine võrdleb arvestit kindlaksmääratud tingimustel jälgitava etaloniga ning registreerib näidatud ja kontrollväärtuste vahelise suhte. Selle tulemuseks võib olla reguleerimine, paranduskoefitsient, uus arvestitegur või kalibreerimissertifikaat.
NIST säilitabriiklikud vedeliku{0}}voolustandardidning pakub mahu- ja gravimeetrilistel viidetel põhinevaid voolumõõturite kalibreerimisteenuseid.
Saidi{0}}tasandi planeerimiseks vaadake üle praktilised sammudvoolumõõturi kalibreerimine, sealhulgas võrdlusmeetod, protsessi tingimused, katsepunktid ja aktsepteerimiskriteeriumid.
Kontrollimine
Kontrollimine kontrollib, kas paigaldatud arvesti töötab jätkuvalt oodatud seisukorras. See võib kasutada kaasaskantavat etalonmõõturit, mis on sisseehitatud-diagnostika, elektriliste kontrollide, nulltestide, protsessi tasakaalu või võrdluse teise instrumendiga.
Kontrollimine on kasulik seisundi jälgimiseks, kuid see ei ole automaatselt samaväärne jälgitava labori kalibreerimisega.
Mõõtmise määramatus
Mõõtemääramatus ühendab olulised tegurid, mis mõjutavad teatatud tulemust. Asjakohased panustajad sõltuvad mõõtmismudelist ja võivad hõlmata võrdlusstandardit, korratavust, vedeliku omadusi, torude mõõtmeid, keskkonnatingimusi, rõhku, temperatuuri, signaalitöötlust ja paigaldust.
ISO 5168kehtestab üldised põhimõtted ja protseduurid vedeliku voolukiiruse või koguse määramatuse hindamiseks.
Kuidas on lood mitmefaasilise vooluga?
Mitmefaasiline vool sisaldab rohkem kui ühte faasi, näiteks gaas vedelikus, vedelik gaasis, õlis ja vees või vedelikus olevad tahked ained. Standardsed ühefaasilised{1}}arvestid võivad anda ebastabiilseid või kallutatud tulemusi, kuna vedeliku tihedus, akustiline tee, kiirusprofiil ja faasijaotus muutuvad pidevalt.
Kaasavõetud gaasi väikesed kogused võivad Coriolise, ultraheli-, magnet- ja DP-mõõtmisi juba erineval viisil mõjutada. Tõsised või tahtlikult mitmefaasilised protsessid võivad vajada spetsiaalseid instrumente, separaatoreid, faasi{1}}fraktsioonide mõõtmist või rakendusespetsiifilist{2}kalibreerimist.
Ärge kirjeldage tavalist arvestit mitmefaasilise voolu jaoks sobivana, määratlemata:
- Esinevad faasid
- Eeldatavad faasifraktsioonid
- Voolurežiim
- Rõhk ja temperatuur
- Nõutav väljund
- Aktsepteeritav ebakindlus
- Kas tulemuseks peab olema koguvool või üksiku faasi vool
Levinud voolumõõturi valikuvead
| Viga | Miks see ebaõnnestub | Parem lähenemine |
|---|---|---|
| Valimine toru nimisuuruse järgi | Toru läbimõõt ei määra minimaalset, normaalset ega maksimaalset vooluhulka | Mõõtke arvesti suurus kogu voolu mähisjoonest ja kiiruse vahemikust |
| Kasutades ainult maksimaalset voolu | Arvesti võib normaalse või minimaalse nõudluse korral olla ebastabiilne | Kontrollige täpsust ja signaali kvaliteeti Qmin, Qnormal ja Qmax juures |
| Suurima pealkirja täpsuse ostmine | Täpsusmääratlus ei pruugi vastata tegelikule tööpiirkonnale | Võrrelge lugemisprotsenti, täis-skaala termineid, nullstabiilsust ja installitud efekte |
| Rõhukadu ignoreerimine | Arvesti võib suurendada energiatarbimist või vähendada protsessi võimsust | Taotlege rõhu-kadu kõverat tegelike vedeliku- ja voolutingimuste juures |
| Vedeliku variatsiooni ignoreerimine | Viskoossuse, tiheduse, juhtivuse, koostise või niiskuse muutused võivad muuta jõudlust | Määrake vedeliku minimaalsed, normaalsed ja maksimaalsed omadused |
| Eeldusel, et kõik paigalduspaigutused on samaväärsed | Põlved, ventiilid, pumbad, osaliselt täidetud torud ja vibratsioon mõjutavad tehnoloogiaid erinevalt | Enne tellimist vaadake üle tegelik torustiku joonis ja paigaldusjuhend |
| Kalibreerimise ja kontrollimise käsitlemine samana | Funktsionaalne kontroll ei taga alati jälgitavat täpsust | Määratlege nõutavad tõendid, võrdlusalused, katsepunktid ja aktsepteerimispiirid |
| Hooldusjuurdepääsu eiramine | Sobiva arvesti kontrollimine võib muutuda kalliks või ohtlikuks | Lisage valikusse isoleerimine, eemaldamine, puhastamine, diagnostika ja juurdepääs{0}}varuosadele |
Voolumõõturi RFQ kontroll-loend
Enne tarnijalt arvesti valimise ja suuruse palumist koostage järgmine teave:
- Vedeliku nimetus ja koostis
- Vedelik, gaas, aur, suspensioon või mitmefaasiline seisund
- Nõutav massivool, mahuvool, kiirus, energia või summaarne väljund
- Minimaalne, normaalne ja maksimaalne vooluhulk
- Käivitamine, loputamine, puhastamine või vastupidine vool
- Töö- ja projekteerimisrõhk
- Töö- ja projekteerimistemperatuur
- Tiheduse ja viskoossuse vahemik
- Vajadusel elektrijuhtivus
- Tahked ained, osakesed, mullid, niiskus või kalduvus katta
- Toru suurus, ajakava, materjal, vooder ja seina paksus
- Saadaval sirge toru ja läheduses olevad liitmikud
- Paigaldussuund ja täielik{0}}toru seisund
- Nõutav täpsus, korratavus, reaktsiooniaeg ja väljalülitamine
- Vastuvõetav püsiv rõhukadu
- Märg{0}}materjali- ja protsessi-ühendusnõuded
- Toiteallikas, väljundid, side ja ekraan
- Keskkonna-,{0}}ohtliku ala, hügieeni- või muud kinnitused
- Kalibreerimise, jälgitavuse ja kontrollimise nõuded
- Seiskamis-, hooldus- ja elutsükli{0}}kulupiirangud
Täielikud protsessiandmed võimaldavad tarnijal soovitada tehnoloogiat, arvesti suurust, andurite materjale, saatja konfiguratsiooni, paigaldusmeetodit ja kontrolliplaani. Nende tingimuste tehniliseks ülevaatamiseks esitamiseks kasutagevoolumõõturi päringuvorm.
Korduma kippuvad küsimused
K: Milline voolumõõtur on vee jaoks parim?
V: Magnetmõõturid on tugevad kandidaadid juhtiva vee jaoks täistorudes. Ultrahelimõõtureid eelistatakse sageli suurte torude, ajutiste uuringute, moderniseerimispaigaldiste ja rakenduste jaoks, kus torude lõikamine on ebasoovitav. Otsus sõltub juhtivusest, toru juurdepääsust, mullidest, tahketest ainetest, rõhukadust ja nõutavast täpsusest.
K: Milline voolumõõtur on auru jaoks parim?
V: Pööris- ja diferentsiaalrõhu{0}}süsteemid on tavalised valikud. Valik sõltub küllastunud või ülekuumendatud aurust, madalast-koormusvoolust, kondensaadist, vibratsioonist, rõhu ja temperatuuri kompenseerimisest, sirgest torust ja rõhukadust.
K: Milline arvesti sobib väikese vooluhulga jaoks?
V: Vastus sõltub vedeliku tüübist. Positiivse-nihke ja Coriolise mõõtjaid peetakse sageli väikese vedeliku vooluhulga jaoks, samas kui soojusmassimõõtureid võib kasutada väikese gaasivoolu jaoks. Arvesti suurus peab vastama tegelikule minimaalsele vooluhulgale, mitte protsessi toru läbimõõdule.
K: Kas üks voolumõõtur saab mõõta nii vedelikke kui gaase?
V: Mõningaid Coriolise, ultraheli, keerise ja diferentsiaalrõhu{0}}konstruktsioone saab konfigureerida kas vedelike või gaaside jaoks. See ei tähenda, et ühte konfiguratsiooni saab vedelike vahel liigutada ilma uue suuruse, seadistamise ja kontrollimiseta.
K: Millal peaksin{0}}ultraheli voolumõõturil klambrit kasutama?
V: Kasutage seda tugeva kandidaadina, kui protsessi ei saa peatada, toru ei saa läbi lõigata, tuleb vältida rõhukadu, tuleb vältida saastumist või on vaja ajutist mõõtmist. Enne lõpliku lahendusena käsitlemist kinnitage toru andmed, akustilised tingimused, vooluprofiil ja signaali kvaliteet.
K: Kui tihti tuleks voolumõõtjat kalibreerida?
V: Iga rakenduse jaoks pole ühte intervalli. Intervall peaks kajastama protsessi riski, regulatiivseid või kvaliteedinõudeid, ajaloolist triivi, vedeliku raskusastet, hoolduslugu, instrumendi diagnostikat ja vale näidu maksumust.
K: Kas suurem voolumõõtur pakub laiemat kasulikku ulatust?
V: Mitte tingimata. Suurem ava vähendab kiirust sama voolu juures ja võib nõrgendada madalat{1}}voolu jõudlust. Valitud mõõturi suurus peaks asetama tegeliku töövahemiku kasuliku jõudluse vahemikku.
K: Mis vahe on vooluanduril ja vooluanduril?
V: Andur reageerib voolu füüsilisele seisundile. Saatja töötleb signaali ja annab kuva, analoogväljundi, impulsi, häire, digitaalse side või kompenseeritud tulemuse. Mõned tooted ühendavad mõlemad funktsioonid ühes korpuses.
Järeldus
Usaldusväärne vooluhulga mõõtmine algab pigem protsessi nõudest kui tootekataloogist. Enne tehnoloogia valimist määrake mõõtmise eesmärk, vedeliku omadused, täielik vooluvahemik, nõutav väljund, paigaldustingimused, materjalid, jõudluse eesmärk, kalibreerimiskava ja elutsükli maksumus.
Kasutage neid tingimusi sobimatute tehnoloogiate kõrvaldamiseks ja nimekirja loomiseks. Seejärel võrrelge arvesti suurust, madalat-voolukäitumist, rõhukadu, paigalduse ebakindlust, hooldusnõudeid, sidet ja tarnijate tuge. Õige voolumõõtur ei ole lihtsalt kõrgeima avaldatud täpsusega instrument. See on seade, mis suudab reaalsetes protsessitingimustes pakkuda stabiilseid, kontrollitavaid ja hooldatavaid mõõtmisi.
