Voolumõõtur tuvastab liikuva vedeliku, gaasi või auru tekitatud füüsilise efekti ja teisendab selle vastuse kasutatavaks mõõtmiseks. Olenevalt tehnoloogiast võib arvesti tuvastada rõhuerinevust, indutseeritud pinget, ultraheli läbimise aega, keerise sagedust, rootori liikumist, nihkunud mahtu, soojusülekannet või vibreeriva toru käitumist.
Kiire vastus:Vedeliku liikumine loob mõõdetava füüsilise reaktsiooni. Andur tuvastab selle reaktsiooni, saatja töötleb signaali ja seade kuvab või edastab voolukiirust, koguvoolu, massivoolu või mõnda muud arvutatud väärtust.
Iga voolumõõturi jaoks pole universaalset tööpõhimõtet. Magnetmõõtur ei mõõda vooluhulka samal viisil kui ultraheli-, turbiin-, Coriolise- või diferentsiaalrõhumõõtur. Nende erinevuste mõistmine on esimene samm tegelikes protsessitingimustes usaldusväärselt töötava instrumendi valimisel.
Mida voolumõõtur tegelikult mõõdab?
Enne tehnoloogiate võrdlemist on oluline eristada kiirust, mahuvoolu, massivoolu ja kogunenud voolu. Need terminid kirjeldavad seotud, kuid erinevaid mõõtmisi.
Voolukiirus
Voolukiirus kirjeldab, kui kiiresti vedelik läbi toru või kanali liigub. Tavaliselt väljendatakse seda meetrites sekundis või jalgades sekundis.
Mõned mõõturid mõõdavad kiirusega{0}}seotud mõju ja kasutavad seejärel toru sisepinda mahuvoolu arvutamiseks. Täisringikujulise toru puhul on põhisuhe järgmine:
Q = A × v
- Qon mahuline voolukiirus.
- Aon sisemine{0}}ristlõikepindala.
- von vedeliku keskmine kiirus.
See võrrand aitab selgitada kiiruse{0}}põhist mõõtmist, kuid see ei ole universaalne voolumõõturi valem. Positiivse nihkega arvestid loevad teadaolevaid mahtusid, samas kui Coriolise arvestid mõõdavad massivoolu otse.
Mahuline voolukiirus
Mahuline vool kirjeldab, kui palju füüsilist mahtu läbib mõõtmispunkti määratud perioodi jooksul. Tavalised ühikud hõlmavad liitrit minutis, kuupmeetrit tunnis, gallonit minutis ja kuupjalga minutis.
Mahumõõtmist kasutatakse sageli veejaotuse, jahutusringide, vedeliku ülekande, reovee puhastamise, niisutamise ja protsesside üldise jälgimise jaoks.
Massi voolukiirus
Massivool kirjeldab, kui palju vedeliku massi ajaühikus arvestit läbib. Tavalised ühikud hõlmavad kilogrammi tunnis, tonne tunnis ja naela tunnis.
Massivool muutub eriti oluliseks, kui vedeliku tihedus muutub temperatuuri, rõhu või koostisega. Coriolise mõõturid mõõdavad otse massivoolu. Soojusmassimõõturid kasutavad soojusülekannet sobivate gaaside massivoolu määramiseks.
Hetkeline voog ja summaarne voog
Hetkeline vool näitab, kui kiiresti vedelik praegusel hetkel liigub. Summeeritud vool on arvestist läbinud akumuleeritud kogus.
- 20 m³/hon hetkeline mahuline voolukiirus.
- 12,500 m³on akumuleeritud maht.
Sellised rakendused nagu protsessi juhtimine võivad keskenduda hetkeväärtusele. Ülekandmine, tarbimise jälgimine, partiide komplekteerimine ja arveldamine võivad samuti nõuda avoolu summaar.
Tegelik ja standardne gaasivool
Gaasi maht muutub rõhu ja temperatuuri muutumisel. Sel põhjusel ei ole toru sees mõõdetud tegelik mahuvool automaatselt võrdne standardse või normaliseeritud gaasimahuga.
Standardne gaasivool on gaasi maht, mis on teisendatud kindlaksmääratud võrdlusrõhu ja -temperatuuri tingimustele. Võrdlustingimused tuleb esitada, kuna erinevad tööstusharud ja piirkonnad võivad kasutada erinevaid standardeid. Kokkusurutavate gaaside puhul võivad konversiooni mõjutada rõhk, temperatuur, gaasi koostis ja kokkusurutavus.
Seetõttu peaks ostja täpsustama, kas nõutav tulemus on tegelik maht, standardmaht või otsene massivool.
Kuidas muutub vedeliku liikumine voolu lugemiseks?
Enamik elektroonilisi voolumõõtureid kasutab nelja{0}}etapilise mõõtmise ahelat.
- Vedelik tekitab füüsilise reaktsiooni:Liikuv vedelik võib põhjustada rõhulanguse, pinge, akustilise aja erinevuse, sageduse, mehaanilise pöörlemise, toru läbipainde või soojusülekande muutumise.
- Tundlik element tuvastab vastuse:Elektroodid, muundurid, rõhuandurid, magnetandurid, temperatuuriandurid või mehaanilised elemendid muudavad vastuse toorsignaaliks.
- Saatja töötleb signaali:Elektroonika rakendab kalibreerimisandmeid, kompensatsiooni, toruteavet, vedeliku omadusi, filtreerimist ja matemaatilisi arvutusi.
- Tulemus kuvatakse või edastatakse:Lõplikku väärtust võib näidata kohapeal või saata 4–20 mA, impulsi, relee, HARTi, RS485 Modbusi või mõne muu sidesüsteemi kaudu.
Anduri ja saatja võib integreerida ühte instrumenti või paigaldada eraldi. Täielik mõõtesüsteem võib sisaldada ka rõhu- ja temperatuuriseadmeid, vooluarvuteid, summeerijaid, juhtventiile ja PLC- või DCS-ühendusi.
Kuidas töötavad peamised voolumõõturite tüübid?
Suured tootjad rühmitavad voolumõõturid füüsikalise põhimõtte järgi, mida kasutatakse vedeliku liikumise tuvastamiseks. Igal põhimõttel on erinevad tugevused, piirangud, paigaldusvajadused ja sobiv kandja. Järgmistes jaotistes selgitatakse levinumaid tööstustehnoloogiaid.
Diferentsiaalrõhu voolu mõõtmine
Diferentsiaalrõhu süsteem mõõdab rõhuerinevust, mis tekib vedeliku läbimisel piirangut või primaarset elementi. Levinud esmased elemendid on düüsiplaadid, Venturi torud, düüsid ja keskmistavad pitot torud.
A diferentsiaalrõhu saatjatuvastab üles- ja allavoolu rõhud. Seejärel kasutatakse voolu arvutamisel mõõdetud rõhuerinevust koos põhielemendi geomeetria, torude mõõtmete ja vedeliku omadustega.
Lihtsustatud kokkusurumatutes tingimustes on vooluhulk pigem võrdeline diferentsiaalrõhu ruutjuurega kui otseselt proportsionaalne rõhuerinevusega.
Sobib kõige paremini:paljud vedeliku-, gaasi- ja aururakendused, eriti seal, kus nõutakse kehtestatud standardeid ja kõrge{0}}rõhu või{1}}temperatuuri konstruktsioone.
Peamine piirang:esmane element võib tekitada püsiva rõhukadu, samas kui impulsstorustik, tiheduse kompenseerimine, rõhu väljalülitamine ja voolu -profiili tingimused võivad mõjutada kogu mõõtemääramatust.
Elektromagnetilised voolumõõturid
Elektromagnetiline voolumõõtur rakendab Faraday elektromagnetilise induktsiooni seadust. Mähised tekitavad üle mõõtetoru magnetvälja. Kui juhtiv vedelik liigub läbi selle välja, tekitab see pinge. Elektroodid tuvastavad pinge, mis on võrdeline vedeliku keskmise kiirusega.
Arvesti kombineerib tuvastatud kiiruse teadaoleva sisepinnaga mahuvoolu arvutamiseks.
Elektromagnetilised voolumõõturidon avatud mõõtetoru ilma rootori või bluffi korpuseta. Neid peetakse sageli vee, reovee, suspensioonide, juhtivate kemikaalide ja paljude toidu- või joogivedelike jaoks.
Sobib kõige paremini:juhtivad vedelikud, sh hõljuvaid aineid sisaldavad rakendused.
Peamine piirang:vedelik peab vastama valitud mudeli juhtivusnõudele. Tähelepanu nõuavad ka elektroodide materjal, voodri ühilduvus, maandus, täis-toru tingimused ja tühja-toru tuvastamine.
Ultraheli voolumõõturid
Ultrahelimõõturid kasutavad vedeliku kiiruse määramiseks helilaineid. Kaks parimat-tuntud meetodit on transiidi-aeg ja Doppleri mõõtmine.
Transpordi{0}}aja mõõtmine
Transiidi{0}}ajamõõturid saadavad ultrahelisignaale nii voolusuunaga kui ka vastupidiselt. Vedelikuga koos liikuv heli jõuab kohale varem kui sellele vastu liikuv heli. Saatja arvutab kiiruse kahe sõiduaja väikese erinevuse põhjal.
Transiidiaja-instrumendid võivad olla sisseehitatud, sisestatavad või väliselt paigaldatud. Avedel ultraheli voolumõõturvõivad seetõttu protsessiga otse ühendust võtta või mõõta läbi toruseina.
Doppleri mõõtmine
Doppleri mõõturid analüüsivad liikuvatest mullidest või hõljuvatest osakestest peegelduva heli sageduse nihet. Need nõuavad vedelikus sobivaid reflektoreid ja neid ei tohiks käsitleda transiidi{1}}ajamõõturitega asendatavatena.
Sobib kõige paremini:mitteinvasiivsed moderniseerimismõõtmised, ajutised uuringud, suured torud, energiaseire ja rakendused, kus toru lõikamine on ebasoovitav.
Peamine piirang:toru materjal, seina paksus, vooder, pinna seisund, andurite vahekaugus, akustiline sidestus, vedeliku seisund, gaasitaskud, setted ja ülesvoolu häired võivad mõjutada signaali kvaliteeti.
Coriolise massivoolumõõturid
Coriolise mõõtur juhib ühe või mitu mõõtetoru kontrollitud vibratsiooni. Kui mass liigub läbi vibreeriva toru, reageerivad sisselaske- ja väljalaskeosad erinevalt. Andurid tuvastavad sellest tuleneva faasinihke või toru deformatsiooni ja saatja muudab selle reaktsiooni otseseks massivooluks.
Sobib kõige paremini:massipartiid, segamine, tiheduse jälgimine,{0}}väärtuslikud vedelikud ja protsessid, kus tiheduse muutused muudavad mahumõõtmise vähem kasulikuks.
Peamine piirang:Valitud suuruse ja konstruktsiooni puhul tuleb hinnata arvesti maksumust, rõhukadu, kaalu, torude tuge, välist vibratsiooni ja kahe{0}}faasilist voolu.
Vortex voolumõõturid
Pöörismõõtur asetab vooluteele fikseeritud blufikeha. Kui vedelik läbib blufikeha, tekivad allavoolu vahelduvad keerised. Pööriste hajumise sagedus on seotud vedeliku kiirusega instrumendi tööpiirkonnas.
Vortex voolumõõturidkasutatakse tavaliselt auru, gaaside ja puhaste vedelike puhul. Sobivate rõhu- ja temperatuurisisenditega saavad mõned süsteemid arvutada kompenseeritud massi- või energiavoogu.
Sobib kõige paremini:piisava kiirusega auru, surugaase ja puhastusvedelikke.
Peamine piirang:madal kiirus, liigne vibratsioon, pulsatsioon, halb torude paigutus ja märg aur võivad mõõtmise usaldusväärsust vähendada.
Turbiini voolumõõturid
Turbiinmõõtur asetab vooluvoolu rootori. Liikuv vedelik pöörab rootorit ja magnetiline või elektrooniline pikap tuvastab iga laba läbipääsu. Kalibreeritud töövahemikus on rootori sagedus seotud mahuvooluga.
Vedeliku turbiini vooluhulgamõõturidvõib pakkuda kiiret reageerimist ja kõrge{0}}lahutusvõimega impulsssignaali puhaste, madala{1}viskoossusega vedelike jaoks.
Sobib kõige paremini:puhtad vedelikud, kütuse ülekandmine, testimisseadmed ja protsessid, mis nõuavad impulssi või kiiret reageerimist.
Peamine piirang:Arvesti tegurit võivad muuta viskoossuse muutused, saastumine, laagrite kulumine, vooluhäired ja töötamine allpool kalibreeritud vahemikku.
Positiivse nihkega voolumõõturid
Positiivse nihke mõõtur püüab korduvalt kinni ja vabastab teadaolevad vedelikumahud. Ovaalsed hammasrattad, kolvid, labad või muud liikuvad elemendid jagavad voolu mõõdetavateks sammudeks. Arvesti loeb läbitud tsükleid mahuvoolu ja kogumahu arvutamiseks.
See põhimõte ei nõua, et arvesti järeldaks voolu keskmisest torukiirusest. Anovaalne hammasratta voolumõõturNäiteks loendab otse väljatõrjutud vedeliku mahtu.
Sobib kõige paremini:viskoossed õlid, kütused, vaigud, määrdeained, madala -vooluhulga vedeliku mõõtmine ja partiide komplekteerimine.
Peamine piirang:sisemised liikuvad osad põhjustavad rõhukadu ja neid võivad kahjustada tahked ained, abrasiivne saaste, gaasitaskud või ebapiisav filtreerimine.
Soojusmassi voolumõõturid
Soojusmassimõõtja asetab gaasivoogu kuumutatud andurielemendi. Voolav gaas eemaldab andurilt soojuse. Seade mõõdab kindlaksmääratud temperatuurierinevuse säilitamiseks vajalikku soojuskadu või võimsust ja seostab selle massivooluga.
Termilised massivoolumõõturidkasutatakse laialdaselt suruõhu, lämmastiku, põlemisgaaside, õhutussüsteemide ja tööstusgaasi{0}}tarbimise jälgimiseks.
Sobib kõige paremini:suhteliselt puhtad teadaoleva ja suhteliselt stabiilse koostisega gaasid.
Peamine piirang:muutused gaasi koostises, niiskuses, kondenseerumises, ladestustes ja vooluprofiilis võivad muuta kalibreerimise käigus kindlaks tehtud soojus{0}}ülekande suhet.
Muutuva ala voolumõõturid
Muutuva pindalamõõtur, mida tavaliselt nimetatakse rotameetriks, kasutab ujukit kitseneva toru sees. Vooluhulk tõstab ujukit, kuni vedeliku jõud, ujuvus ja gravitatsioon saavutavad tasakaalu. Ujukasend vastab kalibreeritud voolukiirusele.
Sobib kõige paremini:lihtne lokaalne näit ja suhteliselt madal vedeliku või gaasi vool.
Peamine piirang:traditsioonilised rotameetrid tuleb paigaldada kindlaksmääratud suunas ja skaala sõltub vedeliku tihedusest, viskoossusest, rõhust, temperatuurist ja kalibreerimiskeskkonnast.
Voolumõõturi tehnoloogia võrdlus
| Tehnoloogia | Esmane mõõdetud mõju | Tüüpiline tulemus | Ühine rakendus sobib | Oluline piirang |
|---|---|---|---|---|
| Rõhu erinevus | Rõhu erinevus | Arvutatud maht või massivool | Vedelikud, gaasid, aur | Rõhukadu ja paigaldamise keerukus |
| Elektromagnetiline | Indutseeritud pinge | Mahuline vool | Juhtivad vedelikud ja suspensioonid | Ei saa mõõta mittejuhtivaid vedelikke- |
| Ultraheli | Ühistranspordi-aja erinevus või Doppleri nihe | Mahuline vool | Vedelikud, valitud gaasid, järelvarustuse mõõtmine | Akustiline tee ja paigaldustingimused |
| Coriolis | Vibreeriv{0}}toru reaktsioon | Otsene massivool | Pakkimine, tihedus,{0}}kõrge väärtusega vedelikud | Maksumus, rõhukadu, kaal,{0}}kahefaasiline vool |
| Vortex | Pööriste hajumise sagedus | Mahuline või kompenseeritud vool | Aur, gaasid, puhtad vedelikud | Minimaalne kiirus ja vibratsioonitundlikkus |
| Turbiin | Rootori sagedus | Mahuline vool | Puhtad, madala{0}}viskoossusega vedelikud | Liikuvad osad ja viskoossuse tundlikkus |
| Positiivne nihe | Loetud fikseeritud mahud | Otsene mahuline vool | Viskoossed vedelikud ja madal vool | Rõhukadu, saastumine, mehaaniline kulumine |
| Termiline mass | Soojusülekanne | Massivool | Tööstusgaasid ja suruõhk | Gaasi koostis, niiskus ja ladestused |
| Muutuv ala | Ujukasend | Mahuline vool | Kohalik madala{0}}voolu indikaator | Vedeliku{0}}omaduse ja orientatsiooni efektid |
Tehnoloogia{0}}taseme võrdlused on kasulikuks lähtepunktiks, kuid need ei asenda mudelispetsiifilist kontrollimist. Kahel sama mõõtmispõhimõtet kasutaval arvestil võivad olla erinevad vooluvahemikud, täpsuse spetsifikatsioonid, materjalid, diagnostika, sertifikaadid ja paigaldusnõuded.
Kahe sagedamini võrreldava vedelikutehnoloogia kohta vaadake üksikasjalikku juhenditultraheli versus elektromagnetilised voolumõõturid.
Täpsus, korratavus, väljalülitamine ja määramatus
Neid termineid kasutatakse sageli vaheldumisi, kuid need kirjeldavad mõõtmistulemuste erinevaid aspekte.
Täpsus
Täpsus kirjeldab, kui lähedal on näidatud väärtus eeldatavalt kontrollväärtusele määratud tingimustes. Kontrollige alati, kuidas spetsifikatsioon on kirjutatud.
Näidu protsendina väljendatud spetsifikatsioon käitub erinevalt täisskaala protsendina väljendatud spetsifikatsioonist. 100-ühikulise täisskaalaga instrumendi puhul:
- 10 ühiku korral võrdub ±0,5% näidust ±0,05 ühikuga.
- 10 ühiku korral võrdub ±0,5% täisskaalast ±0,5 ühikuga.
Erinevus muutub oluliseks mõõtevahemiku alumises otsas.
Korratavus
Korratavus kirjeldab, kui täpselt arvesti kordab sama tulemust samade tingimuste kordumisel. Arvesti võib olla väga korratav, kuid järjekindlalt kallutatud. Hea korratavus ei välista vajadust korrektse kalibreerimise ja paigaldamise järele.
Toa ööks ettevalmistamise suhe
Turndown on maksimaalse ja minimaalse kasutatava vooluhulga suhe. Arvestil, mis suudab mõõta 10 kuni 1000 ühikut, on nominaalne 100:1 pööre.
Siiski ei pruugi esitatud mõõtevahemik tagada igas punktis sama täpsust, korratavust või vastust. Nõutavaid minimaalseid, tavalisi ja maksimaalseid voogusid tuleks võrrelda pigem tootja toimivusspetsifikatsioonidega, mitte ühe peamise peatamise väärtusega.
Mõõtmise määramatus
Süsteemi kogumääramatus võib hõlmata rohkemat kui voolumõõturi avaldatud täpsus. See võib sisaldada ka:
- Kalibreerimise määramatus
- Korratavus
- Rõhu ja temperatuuri mõõtmine
- Tiheduse või koostise eeldused
- Toru mõõtmed
- Voo -profiiliefektid
- Signaali töötlemine
- Pikaajaline{0}}triiv
- Paigaldus- ja konfigureerimisvead
Protsessi näitamiseks võib piisata laiaulatuslikust määramatuse hindamisest. Haldusõiguse üleandmine, laboratoorsed mõõtmised, reguleeritud aruandlus või suure-väärtusega partiide jagamine võib nõuda dokumenteeritud määramatuse eelarvet.
Kuidas määrata voolumõõturi suurust?
Voolumõõtjat ei tohiks valida ainult toru nimisuuruse järgi. Arvesti peab töötama sobivas kiiruses ja mõõtmisvahemikus minimaalsete, tavaliste ja maksimaalsete protsessitingimuste korral.
1. Looge tegelik vooluvahemik
Salvestage minimaalsed, tavalised, maksimaalsed, käivitus-, puhastamis- ja tagasivoolutingimused-. Ärge määrake seadme suurust ainult pumba võimsusega, kui tavaline töö on palju väiksem.
2. Võrrelge vooluhulka arvesti mõõtevahemikuga
Kontrollige mudelispetsiifilisi{0}}minimaalseid ja maksimaalseid vooluhulka. Madal vooluhulk võib langeda alla keerise- või turbiinmõõturi kasutatava signaalivahemiku. Liigne kiirus võib põhjustada rõhukadu, vibratsiooni, kavitatsiooniohtu, erosiooni või -väljaspool-olukorda.
3. Hinnake arvesti suurust toru suurusest eraldi
Mõnes rakenduses võib õige arvesti olla väiksem kui olemasolev toru. Arvesti suuruse vähendamine võib suurendada kiirust ja parandada madala-voolu jõudlust, kuid see suurendab ka rõhukadu ja võib vajada reduktoreid ja täiendavat sirget toru.
Teiste tehnoloogiate puhul võib läbimõõdu muutmine olla ebavajalik või ebasoovitav. Otsus peab põhinema protsessi voolul, lubatud rõhukadudel, tehnoloogial ja paigaldusjuhistel.
4. Kontrollige rõhukadu
Rõhukadu võivad suurendada avaplaadid, turbiinmõõturid, positiivse nihkemõõturid, keerise bluffide korpused, väikesed Coriolise torud, kurnad ja alamõõdulised arvestid. Anduri üksi hindamise asemel tuleks kaaluda kogu komplekti.
5. Kinnitage jõudlus normaalsel voolul
Tavaline tööpunkt peaks asuma arvesti vahemiku stabiilses osas. Arvesti valimine, mis töötab hästi ainult maksimaalse voolu lähedal, võib enamiku protsessitsükli jooksul anda kehvad tulemused.
Kuidas valida õiget voolumõõturit?
Kasulik valikuprotsess välistab ühildumatud tehnoloogiad enne hindade või pealkirja täpsuse võrdlemist. Saidi juhend sisse lülitatudkuidas valida sobiv voolumõõturvõib toetada üksikasjalikumat taotluse läbivaatamist.
1. samm: määrake vedelik
- Kas see on vedelik, gaas või aur?
- Kas see on juhtiv?
- Kas tihedus või viskoossus muutub?
- Kas see sisaldab mullid, tahked ained, kiud või tilgad?
- Kas see on söövitav, abrasiivne, mürgine, sanitaarne või ohtlik?
- Kas see võib kristalliseeruda, katta, polümeriseerida või tahkuda?
2. samm: määrake nõutav mõõtmine
- Mahuline vool
- Otsene massivool
- Standardne gaasimaht
- Summeeritud kogus
- Tihedus
- Temperatuur
- Energiavool
Preparaadi või massitasakaalu jaoks võib eelistada massi otsemõõtmist. Veeringluseks või protsessi üldiseks jälgimiseks võib piisata mahumõõtjast.
3. samm: kõrvaldage ühildumatud tehnoloogiad
| Taotluse tingimus | Tehnoloogia mõju |
|---|---|
| Mittejuhtiv{0}}vedelik | Kõrvaldage standardsed elektromagnetilised mõõtmised. |
| Toru ei saa lõigata ega tootmist peatada | Kaaluge ultrahelilahuse{0}}klambrit, kui toru ja vedelik toetavad akustilist rada. |
| Vajalik on otsene massivool | Kaaluge Coriolist vedelike või gaaside jaoks või termilist massi sobiva gaasi jaoks. |
| Määrdunud juhtiv vedelik või läga | Elektromagnetiline mõõtmine võib sobida, kui vooderdise ja elektroodi materjalid on ühilduvad. |
| Viskoosne vedelik madalal voolul | Positiivne nihe või Coriolise mõõtmine võib sobida. |
| Steam teenus | Tavaliselt hinnatakse keerise või diferentsiaalrõhu mõõtmist. |
| Vedelik sisaldab abrasiivseid tahkeid aineid | Vältige haavatavate liikuvate komponentidega tehnoloogiaid, välja arvatud juhul, kui mudel on spetsiaalselt selle teenuse jaoks loodud. |
4. samm: vaadake üle installipiirangud
- Kas toru saab lõigata?
- Kas protsessi saab peatada?
- Kas toru on alati täis?
- Kas sirget toru on piisavalt saadaval?
- Kas pumbad, ventiilid, põlved või reduktorid on arvesti lähedal?
- Kas toru on horisontaalne või vertikaalne?
- Kas esineb vibratsiooni, pulsatsiooni, elektrilisi häireid või mehaanilist pinget?
- Kas kasutuselevõtuks ja hoolduseks on piisavalt juurdepääsu?
5. samm: määrake jõudlusnõuded
- Nõutav täpsus ja korratavus
- Minimaalne ja maksimaalne vooluhulk
- Reageerimisaeg
- Kahesuunaline mõõtmine
- Madal-voo jõudlus
- Kalibreerimine ja jälgitavus
- Arveldamise, hooldusõiguse-üleandmise või regulatiivsed nõuded
6. samm: materjalide ja kinnituste kinnitamine
Kontrollige protsessi ühendust, rõhku, korpust, vooderdust, elektroode, mõõtetorusid, tihendeid, hammasrattaid, rootorit ja kõiki märjaks saanud materjale. Kinnitage ka ohtliku-ala, sanitaar-, joogivee-või muud nõutavad kinnitused.
7. samm: vaadake väljundid ja elutsükli kulud
Arvesti peab suhtlema olemasoleva juhtimissüsteemiga. Kinnitage toiteallika, ekraani, 4–20 mA, impulsi, häire, HART, RS485 Modbus, andmete logimise ja kaugdiagnostika nõuded.
Olelusringi kulu võib hõlmata paigaldamist, seiskamist, rõhuga{0}}seotud energiakadu, kontrollimist, kalibreerimist, puhastamist, varuosi, veaotsingut ja eeldatavat kasutusiga. Kõige odavam ost ei ole alati kõige odavam mõõt.
Töötatud valiku näide: jahutus{0}}veevarustus
Järgmine näide illustreerib valikuprotsessi. Seda ei esitata kliendi juhtumina ega mudelispetsiifilise inseneriülevaatuse aseainena.
- Vedelik:puhas jahutusvesi
- Toru:DN200 süsinikteras
- Voolu vahemik:50 kuni 450 m³/h
- Mõõtmise eesmärk:energiaseire ja talitluse kontrollimine
- Protsessi sulgemine:pole saadaval
- Toru lõikamine:ei ole lubatud
- Nõutavad väljundid:4–20 mA ja RS485
- Saadaval paigaldus:ligipääsetav täistoru kasutatava sirge osaga
Kandidaaditehnoloogiad
Elektromagnetiline arvesti võiks mõõta madala rõhukaoga juhtivat jahutusvett, kuid seesne mudel eeldaks toru lõikamist ja protsessi peatamist.
Turbiinmõõtur eeldaks ka sisseehitamist ja liikuvate osade sisseviimist. Coriolise arvesti tagaks otsese massivoolu, kuid tavaliselt oleks seda raske põhjendada DN200 moderniseerimisega, mis keskendub kommunaalteenuste jälgimisele.
A kinnitage{0}}ultrahelivoolumõõturi külgemuutub praktiliseks lähtepunktiks, kuna andureid saab paigaldada olemasolevast torust väljapoole.
Mida tuleb veel kontrollida?
- Tegelik välisläbimõõt ja seina paksus
- Torumaterjal ja sisevooder
- Pinna korrosioon või katte seisund
- Vedeliku temperatuur
- Täielik{0}}toru toimimine
- Saadaval üles- ja allavoolu toru
- Anduri paigaldusasend
- Signaali tugevus ja kvaliteet pärast paigaldamist
- Nõutav täpsus tegeliku vooluprofiili all
Näide näitab, miks rakenduse piirangud võivad olla määravamad kui arvesti teoreetiline täpsus. Tehnoloogia valitakse seetõttu, et see sobib nii vedeliku kui ka paigaldusega, mitte sellepärast, et see on universaalselt parem.
Paigaldustingimused, mis võivad mõõtja täpsust ületada
Õigesti valitud arvesti võib siiski anda ebausaldusväärseid andmeid, kui paigaldustingimused erinevad kalibreerimiseks kasutatavatest või tootja määratud tingimustest.
Häiritud voo profiil
Põlved, pumbad, juhtventiilid, tee-, reduktorid ja osaliselt avatud ventiilid võivad tekitada keerise või ebaühtlase kiirusprofiili. Rõhudiferentsiaal-, keeris-, turbiini-, ultraheli- ja muud kiirusest sõltuvad tehnoloogiad võivad olla nende häirete suhtes tundlikud.
Vaadake üle mudeli{0}}spetsiifilised juhised ja saidi selgitusüles- ja allavoolu sirge{0}}toru nõuded. Üldine sirge{1}}käivituse reegel ei tohiks asendada tootja nõutavat paigutust.
Osaliselt täidetud toru
Paljud vedelikumõõturid nõuavad täiesti täis mõõtetoru. Õhutaskud või osaliselt täidetud toru muudavad efektiivset vooluala ja võivad katkestada elektroodid või ultraheli teed.
Paigaldamine madalale punktile, ülespoole suunatud vertikaalsele voolule või muule kohale, mis jääb täis, võib seda riski vähendada vastavalt arvesti tootja juhistele.
Mullid, tahked ained ja{0}}kahefaasiline vool
Kaasatud gaas, osakesed, tilgad või muutuv faasijaotus võivad tehnoloogiaid erinevalt mõjutada. Mullid võivad katkestada{1}}transiidiaja ultrahelisignaali, suurendada Coriolise draivi võimendust või tekitada ebastabiilse tiheduse. Tahked ained võivad katta elektroode ja termoandureid või kahjustada turbiini ja nihkekomponente.
Kontsentratsioon, osakeste suurus, mullide suurus, jaotus ja varieeruvus on tavaliselt kasulikumad kui lihtne väide, et vedelik on "määrdunud".
Vale konfiguratsioon
Ultraheliinstrumentide{0}}kinnitus võib nõuda täpset toru läbimõõtu, seina paksust, toru materjali, voodri andmeid, anduri tüüpi, vedeliku teavet ja kinnitusviisi. Gaasiarvutused võivad nõuda õiget rõhku, temperatuuri, koostist ja võrdlustingimusi.
Ebaõigest konfiguratsioonist saadud stabiilne väärtus on endiselt vale väärtus.
Maandus ja elektrimüra
Magnetmõõturid vajavad vastavalt nende konstruktsioonile õiget maandust või potentsiaali ühtlustamist. Signaalikaablid tuleb juhtida vastavalt tootja juhistele ja vajaduse korral eraldada elektriliste häirete allikatest.
Vibratsioon ja mehaaniline stress
Välisvibratsioon võib mõjutada Coriolise ja keerise mõõtmist, samas kui halb torutugi võib tekitada pinge sisemõõturitele. Pulseerivad pumbad võivad tekitada ka kiiresti muutuva voolu, mis ületab valitud instrumendi reageerimisvõime.
Levinud sümptomid, võimalikud põhjused ja kontrollid
| Täheldatud sümptom | Võimalik põhjus | Mida kontrollida |
|---|---|---|
| Stabiilne näit, mis protsessiga ei nõustu | Valed toru-, vedeliku-, skaleerimis- või{0}}seisundi viiteandmed | Konfiguratsioon, ühikud, toru mõõtmed, K-tegur, tihedus, rõhk ja temperatuuri sisendid |
| Mürarikas või kõikuv vool | Häiritud vool, mullid, pulsatsioon, elektriline müra või halb signaal | Klapi ja pumba asukoht, täielik{0}}toru seisukord, signaali diagnostika, maandus ja summutus |
| Vooluhulk jääb nulli | Madal-voolukatkestus, tühi toru, rikkis andur, vale juhtmestik või vooluhulk alla miinimumvahemiku | Diagnostilised häired, andurite signaalid, juhtmestik, protsessi seisund ja konfigureeritud väljalülitus |
| Muudatuste lugemine pärast hooldust | Anduri asukoht, orientatsioon, nulli seadistus, toru andmed või juhtmestik on muudetud | Kasutuselevõtu kirje, andurite vahekaugus, paigaldusmärgid, nullprotseduur ja parameetrite varundamine |
| Aja jooksul suurenev viga | Katmine, kulumine, korrosioon, triiv, blokeeritud impulssliinid või protsessi{0}}omaduste muutmine | Ülevaatuse ajalugu, kontrolli tulemused, anduri seisund, impulsstorustik ja vedeliku omadused |
Kalibreerimine, kontrollimine ja nullkontroll
Need tegevused on omavahel seotud, kuid ei ole omavahel asendatavad.
Kalibreerimine
Kalibreerimine võrdleb arvesti näitu kontrolltingimustes võrdlusstandardiga ning dokumenteerib näidikute ja võrdlusväärtuste vahelise suhte.
NIST kirjeldab vedelikuvoolu kalibreerimissüsteeme, mis määravad võrdlusvoolu dünaamilise gravimeetrilise mõõtmise abil, kus mõõdetakse aja jooksul kogunenud veemassi. Vaata ametlikku kirjeldustNIST vedeliku voolu standard.
Kalibreerimine ei korrigeeri arvestit automaatselt, välja arvatud juhul, kui reguleerimine on eraldi läbi viidud ja dokumenteeritud.
Kontrollimine
Kontrollimine kontrollib, kas arvesti toimib jätkuvalt kehtestatud aktsepteerimiskriteeriumi piires. See võib kasutada põhimõõtjat, sisseehitatud-diagnostikat, kaasaskantavat viidet, proovijat, protsessibilanssi või muud heakskiidetud meetodit.
Välivõrdlus võib tuvastada olulise erinevuse, kuid selle järeldust piirab nii testitava kui ka võrdlusaluse mõõtemääramatus ja paigalduskvaliteet.
Nullkontroll
Nullkontroll hindab näidatud voolu, kui nõutav -voolu puudumise tingimus on kehtestatud. Õige protseduur on tehnoloogia- ja mudeli-spetsiifiline.
Paljude vedelikuarvestite puhul on nullimiseks vaja täiesti täis toru, kus vedelik on paigal. Tühi toru ei ole automaatselt kehtiv null-vooluviide. Ventiilid, termiline konvektsioon, leke, vibratsioon või kinnijäänud gaas võivad näilise vooluta{3}}oleku muuta sobimatuks.
Täiendavate ettevalmistusetappide jaoks vaadake üle saidi andmedvoolumõõturi kalibreerimise teave.
Kui sageli tuleks voolumõõtjat kalibreerida?
Universaalset intervalli pole. Ajakava peaks arvestama:
- Protsessi risk
- Regulatiivsed või kliendi nõuded
- Mõõtmisväärtus
- Ajalooline triiv
- Vedeliku seisund
- Arvesti tehnoloogia
- Operatsiooni raskusaste
- Eelmised kontrolli tulemused
- Nõutav ebakindlus
Riski{0}}põhine intervall, mida toetab dokumenteeritud ajalugu, on paremini kaitstud kui ühe fikseeritud perioodi rakendamine iga meetri kohta.
Levinud väärarusaamad voolumõõturite kohta
"Kõik voolumõõturid mõõdavad kiirust"
Nad ei tee seda. Coriolise mõõturid mõõdavad massivoolu otse, positiivse nihkega arvestid loevad teadaolevaid mahtusid ja soojusmassimõõturid hindavad soojusülekannet.
"Kõrgeima täpsusega arvesti on alati parim"
Kõrge labori spetsifikatsioon ei suuda kompenseerida kokkusobimatut vedelikku, halba suurust, ebapiisava sirge toru, ebastabiilseid faasitingimusi või valet konfiguratsiooni.
"Toru suurus on arvesti valimiseks piisav"
Valik nõuab ka minimaalset, normaalset ja maksimaalset vooluhulka, rõhku, temperatuuri, vedeliku omadusi, paigaldust, materjale, nõutavat väljundit ja jõudluseesmärke.
"Arvesti{0}}klambril pole paigaldusnõudeid"
Välised andurid väldivad toru lõikamist, kuid täpsed toruandmed, pinna ettevalmistamine, akustiline sidumine, anduri asukoht, vahekaugus, vooluprofiil ja signaali diagnostika on siiski olulised.
"Stabiilne näit peab olema täpne"
Konfiguratsioonivead, nulli nihe, kattekiht, tiheduse eeldused, vale K-tegur, torude halvad mõõtmed ja kalibreerimise nihe võivad kõik anda stabiilsed, kuid valed väärtused.
Korduma kippuvad küsimused
K: Mis vahe on vooluhulgamõõturil ja vooluanduril?
V: Vooluandur on element, mis tuvastab vooluga{0}}seotud füüsilise reaktsiooni. Voolumõõtur viitab tavaliselt terviklikule mõõteriistale, mis võib sisaldada andurit, saatjat, kuvarit, summeerijat, väljundeid ja diagnostikat. Terminoloogia on tootjati erinev.
K: Kas voolumõõtur mõõdab rõhku?
V: Voolumõõtur mõõdab voolu, kuid diferentsiaalrõhu süsteem kasutab vahemõõtmisena rõhuerinevust. Rõhuandur üksi ei suuda tagada usaldusväärset voolu, välja arvatud juhul, kui see on kombineeritud õige primaarse elemendi, vedeliku andmete ja arvutusega.
K: Milline voolumõõtur tekitab väikseima rõhukadu?
V: Väljastpoolt paigaldatud ultraheliarvesti ei tekita toru sisse takistusi ja seetõttu ei lisa protsessile anduriga seotud rõhukadu. Täisava-magnetmõõdikud tekitavad üldiselt vähe püsivaid kadusid, kui need on paigaldatud ilma läbimõõtu tarbetult vähendamata.
K: Kas sama voolumõõtur saab mõõta nii vedelikke kui gaase?
V: Mõned mõõtmispõhimõtted võivad olla kavandatud nii vedelike kui ka gaaside jaoks, kuid konkreetse mudeli, konfiguratsiooni, suuruse ja kalibreerimise kohta kehtivad määratletud kandja ja töötingimused. Arvestit ei tohiks sõltumatute teenuste vahel üle kanda ilma inseneri kinnituseta.
K: Milline voolumõõtur on vee jaoks parim?
V: Ühest vastust pole. Juhtiv täis-toru vesi võib sobida magnetarvestiga. Transiidiaja ultrahelimõõtmiseks võib sobida ümberehitus, kus toru ei saa läbi lõigata. Puhas vähese vooluga-vesi võib sobida turbiini-, ultraheli- või mõne muu mudelispetsiifilise tehnoloogiaga. Reovee ja läga tingimused nõuavad eraldi hindamist.
K: Kas voolu saab ajutiselt mõõta?
V: Jah. Kaasaskantav ultraheli voolumõõtur võib olla kasulik uuringute, kontrollimise, tasakaalustamise ja ajutise tõrkeotsingu jaoks, kui toru ja vedelik toetavad usaldusväärset akustilist mõõtmist.
K: Millist teavet on vaja voolumõõturi hinnapakkumise jaoks?
V: vedeliku nimi ja koostis
Vedelik, gaas või aur
Minimaalne, normaalne ja maksimaalne vooluhulk
Toru suurus ja ajakava
Minimaalne ja maksimaalne rõhk
Minimaalne ja maksimaalne temperatuur
Vajaduse korral tihedus, viskoossus ja juhtivus
Tahked ained, mullid, tilgad või niiskus
Nõutav täpsus ja korratavus
Ühendus, materjalid ja surveaste
Toiteallikas ja väljundsignaal
Paigaldamise piirangud
Ohtliku piirkonna--, sanitaar- või regulatiivsed nõuded
K: Kui palju voolumõõtur maksab?
V: Maksumus sõltub tehnoloogiast, suurusest, materjalidest, rõhuklassist, temperatuurist, täpsusest, kinnitustest, väljunditest, diagnostikast, ühendusest, kalibreerimisest ja paigaldusest. Olelusringi kulusid, nagu seiskamine, rõhukadu, hooldus ja kontrollimine, tuleks võrrelda ostuhinnaga.
Järeldus
Voolumõõtur teisendab vedeliku liikumisel tekkiva füüsilise reaktsiooni kasutatavaks voolumõõtmiseks. Vastuseks võib olla rõhuerinevus, indutseeritud pinge, akustilise käigu aeg, keerise sagedus, rootori kiirus, nihke maht, soojusülekanne või vibreeriv{1}}toru liikumine.
Tööpõhimõtte mõistmine aitab selgitada, miks üks tehnoloogia töötab konkreetses rakenduses hästi ja halvasti teises. Lõpliku valiku tegemisel tuleks arvesse võtta ka vedelikku, mõõtmise eesmärki, vooluvahemikku, rõhku, temperatuuri, paigaldust, rõhukadu, materjale, täpsust, väljalülitamist, väljundeid, kalibreerimist ja elutsükli maksumust.
Enne mudeli valimist valmistage ette täielikud rakenduse andmed ja võrrelge töötingimusi tootja kinnitatud spetsifikatsioonidega. Projekti-spetsiifilise hindamise jaoks esitage protsessiteave läbivoolumõõturi päringuvorm.
