Kui võrreldamassivool vs mahuvool, on praktiline erinevus lihtne: massivoog näitab, kui palju materjali tegelikult liigub, samas kui mahuvool näitab, kui palju ruumi see materjal liikumise ajal võtab. Mõlemad on kehtivad mõõdud. Probleemid saavad alguse sellest, kui inimesed kohtlevad neid vahetatavatena -, kuid need ei ole nii, eriti gaasi, auru ja mis tahes vedeliku puhul, mille tihedus muutub temperatuuri, rõhu või koostise tõttu.
See juhend käsitleb massivoolukiiruse ja mahuvoolukiiruse erinevust, nende vahelist teisendamist, õiget valikut ja mõõtmist konkreetse voolumõõturiga vastavusse viimist. See on kirjutatud inseneridele ja ostjatele, kes peavad määrama arvesti, mitte lihtsalt määratlema terminit.
Kiire vastus:Kasutagemahuline vool(m³/h, L/min, GPM) stabiilsete vedelike jaoks, nagu vesi, mille tihedus vaevu muutub. Kasutagemassivool(kg/h, lb/h) gaaside, auru, kütuse, doseerimise ja mis tahes energia- või materjali{0}}tasakaalustamiseks, kus samasse mahtu mahub väga erinev kogus materjali. Kui vedelik on kokkusurutav ja te pole milleski kindel, mõõtke mass või kompenseerige see.
Massi voolukiirus vs mahuline voolukiirus: kiire võrdlus
Need kaks mõõtmist vastavad erinevatele küsimustele. Massivoolukiiruse vastusedkui palju ainet liigub; mahulise voolukiiruse vastusedkui palju helitugevust liigub. Neid ühendab tihedus, nii et kui tihedus on teada ja stabiilne, on nendevaheline teisendamine lihtne. Kui tihedus liigub -, muutub see seos gaaside - puhul keeruliseks ja sealt tulevadki enamik mõõtmisvigu.
| tegur | Massivool | Mahuvool |
|---|---|---|
| Mida see mõõdab | Materjali tegelik kogus | Liikuva vedeliku hõivatud ruum |
| Põhiküsimus | Kui palju ainet liigub? | Kui palju helitugevust liigub? |
| Põhivalem | massivoog=tihedus × mahuvool | mahuvoolu=pindala × kiirus |
| Ühised üksused | kg/h, kg/s, naela/h, g/min | m³/h, L/min, GPM, CFM |
| Tiheduse roll | Esitab otseselt kogust | Vajalik ainult siis, kui soovid massi |
| Temperatuur / rõhk | Tugev, kui gaasitingimused on erinevad | Lugemine nihkub, kui tihedus muutub |
| Parim jaoks | Gaasid, aur, kütused, doseerimine, tasakaal | Vesi, stabiilsed vedelikud, suurus, HVAC |
| Tüüpilised arvestid | Coriolis, termiline mass | Ultraheli, magnet, turbiin, PD, muutuv ala |
| Kulude tendents | Tihti kõrgem otseseks massimõõtmiseks | Sageli madalam üldine vedelkoormus (sõltub suurusest, materjalist, täpsusest, sertifikaadist) |
| Peamine risk | Üle-määratledes, kus helitugevusest piisab | Gaasi või auru tiheduse muutuse ignoreerimine |
Mis on massivoolukiirus?
Massivoolukiirus on materjali kogus, mis läbib teatud ajaühikus - toru, kanali, düüsi või arvesti. Juhtivad suhted on järgmised:
ṁ = ρ × Q, kusṁon massivoolukiirus,ρon vedeliku tihedus jaQon mahuline voolukiirus.
Tüüpilised ühikud on kg/h, kg/min, kg/s, g/min, nael/h ja t/h. Gaaside puhul näete ka SLPM, SCCM, SCFM ja Nm³/h. Need näevad välja nagu mahuühikud, kuid kirjeldavad akogusgaas, mis on viidatud kindlatele tingimustele -, mida tasub meeles pidada, sest see tekitab sageli segadust.
Jõudke massivooluni, kui materjali tegelik kogus mõjutab kvaliteeti, kulusid, ohutust või energiat:
- Keemiline doseerimine, segamine ja reaktsiooni juhtimine
- Kütuse ja põlemisgaasi tarbimine
- Auru- ja energiaarvutus
- Hooldusõiguse üleandmise ja arveldamisega{0}}seotud mõõtmine
- Iga protsess, kus temperatuur või rõhk kõiguvad piisavalt tiheduse muutmiseks
Kui sama toru võib rõhu muutumise tõttu ühest tunnist teise kanda erinevas koguses kasutatavat materjali, ei ütle maht üksi, mida te vajate. Alustuvastuspõhimõtte kohta vaadake, kuidas amassivoolumõõtur töötab.
Mis on mahuline voolukiirus?
Mahuline voolukiirus on ajaühikus teatud punkti läbiva vedeliku maht. Põhisuhe on järgmine:
Q = A × v, kusQon mahuline vool,Aon ristlõike voolupind-javon keskmine kiirus.
Tüüpilised ühikud on m³/h, m³/s, L/min, L/h, GPM, CFM ja ft³/min. Mahuvool on loomulik valik vee ja stabiilsete vedelike jaoks, kus tihedus tavatingimustes vaevu ei liigu: jahutusahelad, pumba tühjendamine, niisutamine, paagi täitmine, HVAC õhu tasakaalustamine ja torude või pumba suurus. Sellistel juhtudel on mahumõõtur tavaliselt lihtsam, odavam ja hõlpsamini hooldatav. Enamik kiirus-põhiseid instrumente -, sealhulgasultraheli voolumõõturid- mõõdavad tegelikult vooluhulka ja tuletame massi ainult siis, kui annate neile tiheduse.
Kuidas teisendada mahuvoolu massivooluks?
Tihedus ühendab neid kahte:
ṁ = Q × ρvõi ümber korraldatud,Q = ṁ ÷ ρ.
See toimib puhtalt, kui tihedus on teada ja püsiv. Tiheduse muutumise hetkel muutub see ebausaldusväärseks ja seda ei mõõdeta ega kompenseerita.
Kiire vedel näide: vesi, mis voolab 10 m³/h, tihedusega ligikaudu1000 kg/m³, annab 10 m³/h × 1000 kg/m³=10 000 kg/h. Ligikaudne hinnang kehtib vee kohta, kuna selle tihedus on üsna stabiilne, kuigi see triivib ikkagi temperatuuriga - vesi on keemistemperatuuril umbes 4% kergem kui 4 kraadi juures. Kuumade vedelike, segatud vedelike, suspensioonide või muutuva kontsentratsiooniga vedelike puhul kontrollige tihedust enne konversiooni usaldamist.
Miks on gaasivool raskem: tihedus, temperatuur ja rõhk?
Gaasi tihedus ei ole fikseeritud. Suruge gaas kokku ja sama maht hoiab rohkem massi; soojendage seda ja see paisub, et hõivata rohkem mahtu. See tuleneb otseseltIdeaalse gaasi seadus, kokkusurutavuse (Z) korrektsiooniga tegelike gaaside jaoks kõrgemal rõhul. Nii et 100 m³/h õhku ühel rõhul ja temperatuuril ei ole lihtsalt sama palju õhku kui 100 m³/h teisel.
Seetõttu tuginevad gaasijuhtmed massivoolule, standardsetele mahuühikutele ning temperatuuri ja rõhu kompenseerimisele. Gaasi mahunäidu massivoolu saamiseks vajate tihedust -, mis tähendab pinge ja temperatuuri (ja ideaaljuhul koostise) sisestamist vooluarvutisse või saatjasse. Tavaline praktiline seadistus ühendab kiiruse- või diferentsiaalrõhumõõturi-arõhu saatjaja temperatuuri sisend. Konks on selles, et tuletatud massivool on sama hea kui need sisendid. Kui tihedus, rõhk, temperatuur või koostis on valed, on vale ka arvutatud mass.
Tegelik vool vs standardvoog: SCFM vs ACFM ja Nm³/h
Kõige levinum gaasi-mõõtmispüüdur ajab tegeliku mahuvoolu segamini standardse mahuvooluga.
| Tähtaeg | Näidisühikud | Mida see esindab | Kus seda kasutatakse |
|---|---|---|---|
| Tegelik mahuline vool | ACFM, tegelik m³/h | Maht tegelikul töötemperatuuril ja rõhul | Suuruse määramine, kiiruse kontrollimine, rõhu{0}}languse töö |
| Standardne mahuvool | SCFM, Nm³/h, SLPM | Maht normaliseeritud fikseeritud võrdlustemperatuurile ja rõhule | Gaasikoguste võrdlemine, arveldusviited |
| Massivool | kg/h, nael/h | Materjali tegelik kogus, sõltumata tingimustest | Põlemine, doseerimine, hooldusõiguse ülekandmine, energia |
Standardühikud on olemas, nii et gaasikoguseid saab võrrelda võrdsetel alustel -, kuid ainult siis, kui on märgitud võrdlustingimused. Seal onpole ühtset universaalset "standardtingimuste" määratlust: ISO 13443 maagaasi puhul kasutab 15 kraadi , USA nafta- ja gaasitööstus kasutab sageli 60 kraadi F ja mitmed asutused kasutavad rohkem kui ühte määratlust. Enne kahe gaasinumbri võrdlemist kinnitage:
- Kas väärtus on tegelik või standardne?
- Millist võrdlustemperatuuri ja -rõhku kohaldatakse?
- Kas gaasi koostis on teada?
- Kas näit on temperatuuri ja rõhu suhtes kompenseeritud?
- Kas arvesti mõõdab massi otse või arvutab seda?
Kaks näitu, mis näivad identsed, võivad näidata väga erinevat gaasikogust.
Rakenduse{0}}põhise valiku näited
Definitsioonid viivad teid ainult nii kaugele. Nii kipub valik päris taimede puhul välja käima.
Vee töötlemine ja jaotamine
Töödeldud vee, toorvee ja jahutusliinide puhul on tööks tavaliselt maht: m³/h läbi torujuhtme, pumba võimsus, kogu läbilaskevõime. Tihedus on stabiilne, nii et mahumõõtur on praktiline lahendus. Täieliku DN100-pluss töödeldud-veetorustiku korral, kus toru lõikamine on ebasoovitav, tuleb kinnitadaultraheli voolumõõturtagantjärele paigaldamine - eeldusel, et toru on täis ja akustika on mõistlik. Reovee, muda ja muude juhtivate või mustade vedelike jaoks anelektromagnetiline voolumõõturon tööhobune: puuduvad liikuvad osad ja hea tahkete ainete taluvus. Väljamärkus: liikuge massi või tiheduse kompenseerimisele siin ainult siis, kui kasutate soojus- või massibilanssi, mitte rutiinse voolu summeerimise jaoks.
Suruõhk, lämmastik ja muud puhtad gaasid
Suruõhu-mõõtmine on koht, kus tegelik-vs Puhaste ja kuivade gaaside jaoks asoojusmassivoolumõõturloeb otse massi (või standardmahu) ning käsitleb hästi suruõhku, lämmastikku, hapnikku, biogaasi ja maagaasi. Jälgige siiski piire: gaasi koostise, niiskuse või saaste muutumine muudab soojuse{1}}ülekande käitumist, millest need arvestid sõltuvad, nii et need sobivad kõige paremini puhastele tuntud gaasidele.
Maagaasi- ja kütusepõletid
Põleti ei huvita, kui palju ruumi gaas võtab; see huvitab, kui palju kütust saabub. See on massi- või energiaküsimus. Soojusmassimõõturid katavad paljusid puhtaid kütuse-gaasitorusid, samas kui rõhu- ja temperatuuri-kompenseeritud keeris- või diferentsiaal-rõhumõõturid saavad hakkama ka kõrgema-rõhu või kõrgema{7}}temperatuuriga. Olenemata tehnoloogiast, on tarnitav mass või standard-mahu näitaja, mitte töötlemata tegelik maht.
Auruenergia jälgimine
Aur on kokkusurutav ja kuumenenud, nii et ainuüksi mahuvool ei ütle teile energia kohta vähe. Küllastunud või ülekuumendatud auru jaoks akeerise voolumõõturrõhu ja temperatuuri kompensatsiooniga on tavaline valik, mis teisendab kiiruse massi- või energianäiduks. Hüvitise vahelejätmine auru puhul on üks lihtsamaid viise energiakasutuse väära kajastamiseks.
Keemiline doseerimine ja segamine
Kui retsept on määratletud massisuhtega - reagendid, lisandid, segud -, vajate massi, mitte mahtu, sest sooja või kontsentratsiooniga -nihutatud vedeliku kindel maht ei ole aine kindel kogus. See on klassikaline juhtum massi otseseks mõõtmiseks; aCoriolise meetermõõdab massi, tavaliselt tihedust ja temperatuuri, ilma eraldi tiheduse arvutamiseta. Õlide ja viskoossete vedelike odavamaks-doseerimiseks, kui Coriolis on liialdatud, positiivneovaalne{0}}käigumõõturannab kindla mahulise aluse.
Kütuse ja õli ülekandmine
Diislikütuse, kütteõli ja määrdeainete puhul on vedelik suhteliselt stabiilne, kuid sageli viskoosne. Aturbiini voolumõõtursobib puhastele, madala{0}}viskoossusega kütustele, samas kui positiivse-väljasurve- ja käigumõõturid saavad hakkama paksemate õlidega. Kui tegemist on arveldamise või hooldusõiguse ülekandmisega ja tihedus muutub sõltuvalt temperatuurist, lisage temperatuuri kompenseerimine või suurendage massi otsemõõtmist.
Massivoolu vs mahuvoolumõõturi valikumaatriks
Kasutage seda nimekirja tööriistana, seejärel kontrollige oma täpset vedelikku, rõhku ja toru.
| Mõõdik | Meetmed | Parim jaoks | Pole ideaalne | Paigaldusmärkused |
|---|---|---|---|---|
| Coriolis | Mass (otsene) | Suure-täpsusega mass, doseerimine, hooldusõiguse ülekandmine, tihedus | Väga suured read kitsa eelarvega; kõrge{0}}rõhu-languse juhtumid | Inline; kaaluge kaalu, rõhu langust ja vibratsiooni |
| Termiline mass | Mass / standardmaht | Puhtad, kuivad gaasid: suruõhk, lämmastik, biogaas | märg, määrdunud või muutuva koostisega gaas{0}}; vedelikud | Sisestamine või sees; vajab teadaolevaid gaasiomadusi |
| Ultraheli (transiidi{0}}aeg) | Helitugevus (kiirus) | Puhastage vedelikud, paigaldage, suured torud, kinnitage{0}}klamber | Rasked mullid või tahked ained; osaliselt täis torud | Kinnita{0}}on või sees; vajab täistoru ja head akustikat |
| Ultraheli (Doppler) | Helitugevus (kiirus) | Osakeste või mullidega vedelikud | Väga puhtad vedelikud ilma helkurita | Kinnita{0}}sisse; tugineb voolus olevatele peegeldavatele osakestele |
| Elektromagnetiline | Helitugevus (kiirus) | Juhtivad vedelikud: vesi, reovesi, lobrid | mittejuhtivad vedelikud; gaas ja aur | Sees või sisestus; vedelik peab olema juhtiv |
| Vortex | Maht (massi järgi kompenseeritud) | Aur, gaas ja mõned vedelikud laias vahemikus | Väga madal vooluhulk; rasked lägad | Vajab otsejooksu; lisage auruenergia saamiseks P ja T |
| Turbiin | Helitugevus (kiirus) | Puhtad, madala{0}}viskoossusega vedelikud ja gaasid | Viskoosne, määrdunud või pulseeriv vool | Inline; tundlik prahi ja viskoossuse muutuste suhtes |
| Positiivne nihe / käik | Helitugevus | Õlid, kütused ja viskoossed vedelikud | Määrdunud vedelikud, mis võivad liikuvaid osi kinni kiiluda | Inline; liikuvate osade perioodiline hooldus |
| Muutuv ala (rotameeter) | Helitugevus | Lihtne kohalik näit, madal hind | Kaugväljund, kõrge täpsus, hooldusõiguse ülekandmine | Vertikaalne paigaldus; peamiselt visuaalne näit |
| Rõhu erinevus (ava / Venturi toru) | Helitugevus (tuletatud) | Vedelikud, gaas ja aur, kui need on hästi konstrueeritud | Madalad või väga erinevad vooluvahemikud | Vajab otsejooksu; väljund sõltub stabiilsest rõhulangust |
Lihtne valikuotsuse tee
Kui soovite kiiret esimest lõiget, esitage järgmised küsimused järjekorras:
- Kas vedelik on gaas või aur? Seejärel valige massivool või kompenseeritud standard{0}}mahumõõtmine.
- Kas see on stabiilne vesi või sarnane vedelik? Siis tavaliselt piisab mahuvoolust.
- Kas tihedus muutub temperatuuri, rõhu või kontsentratsiooniga? Seejärel valige massivool või maht pluss tihedus, temperatuur ja rõhu kompensatsioon.
- Kas toru lõikamine on probleem? Seejärel kaaluge täieliku vedelikutoru jaoks ultrahelimõõturi klambrit{0}}.
- Kas vedelik on juhtiv, määrdunud või läga? Siis sobib tavaliselt paremini elektromagnetiline arvesti.
- Kas suur täpsus või materjali tasakaal on kriitilise tähtsusega? Seejärel eelistage otsest massi mõõtmist tuletatud massile.
Ükski neist ei asenda korralikku ülevaadet, kuid tavaliselt kitsendab see kümme võimalust kahele või kolmele. Laiema ülevaate saamiseks vaadake seda juhenditkuidas valida sobiv voolumõõtur.
Mida ette valmistada enne voolumõõturi hinnapakkumise küsimist?
Kiirema ja täpsema soovituse saate, kui kogute kõigepealt selle:
- Vedelik ja faas: vesi, õli, keemiline vedelik, suruõhk, maagaas, aur, suspensioon või segatud
- Mõõtmise eesmärk: maht võimsuse jaoks või mass doseerimiseks, energiaks või arveldamiseks
- Normaalne ja maksimaalne temperatuur ja rõhk
- Tiheduse käitumine: stabiilne või muutuv sõltuvalt temperatuurist, rõhust või koostisest
- Minimaalne, normaalne ja maksimaalne voolukiirus
- Toru suurus, materjal, seina paksus, voodri seisukord ja saadaval otsejooks
- Nõutav täpsus: jälgimine, protsessi juhtimine, doseerimine, energia või hooldusõiguse ülekandmine
- Paigalduspiirang: sees, kinni{0}}või sisestamine
- Väljund ja side: 4–20 mA, impulss, relee, RS485 Modbus või HART
- Hooldus ja eelarve prioriteedid
Kui need käes, saatesaatke oma spetsifikatsioonid rakendusinsenerileja jätke mitu ringi edasi--ja-tagasi.
Levinud vead, mida vältida
Gaasi mahu käsitlemine fikseeritud kujul
Gaasi mahu näit ilma täpsustatud tingimusteta võib tegelikku kogust kahekohalise-kohalise protsendi võrra üle- või-alastada, jättes nii arveldamise kui ka põlemise häälestamise kõrvale. Ärge kunagi eeldage, et mahu näit tähistab sama gaasi kogust, kui tingimused pole teada.
Standardvoolu ja tegeliku voolu segamine
SCFM, SLPM, SCCM ja Nm³/h ei ole samad, mis toru tegelik maht. Nende võrdlemine tegeliku m³/h-ga tekitab fantoomseid "kahjusid" või "kasumeid", mis on tegelikult lihtsalt ühikute mittevastavus. Kinnitage alati esmalt võrdlustingimused.
Mahu kasutamine materjali tasakaalu jaoks ilma tiheduseta
Kui protsess vajab massi, ei piisa ainult mahu näidust. Teie tasakaal triivib vaikselt ja partii kvaliteet või saagikus kannatab. Teil on vaja tihedust või otsest massimõõtmist.
Üle-tava vee massimõõtja määramine
Massimõõdikud on võimsad, kuid mitte iga töö jaoks pole seda vaja. Stabiilse veevoolu tagamiseks maksate täpsuse ja tiheduse eest, mida te kunagi ei kasuta, sageli lisades samal ajal rõhulangust. Mahumõõtur on tavaliselt praktilisem.
Paigaldustingimuste eiramine
Isegi õige arvesti näitab halvasti, kui see on halvasti paigaldatud. Ebapiisav sirge toru, kaasahaaratud mullid, tahked ained, vibratsioon, osaliselt täis liin või häiritud vooluprofiil võivad kõik täpsust halvendada.
KKK
Kas massivool on sama mis mahuvool?
Ei. Massivool on ajaühikus liikuva materjali hulk; mahuvool on ruum, mille liikuv vedelik ajaühikus hõivab. Neid ühendab tihedus, kuid need ei ole samad.
Mis on massivoolu ja mahuvoolu valem?
Massivoolukiirus=mahuvoolukiirus × tihedus või mahuvoolukiirus=massivoolukiirus ÷ tihedus. Valem on usaldusväärne, kui tihedus on teada ja stabiilne.
Kumb on parem, massivool või mahuvool?
Kumbki pole üldiselt parem. Massivoog võidab, kui vajate tegelikku materjali - gaaside, auru, kütuse, doseerimise või materjalibilansi kogust. Mahuvool võidab stabiilse-vedeliku võimsuse, jahutuse, HVAC ja torude või pumba suuruse.
Miks eelistatakse gaaside puhul sageli massivoolu?
Gaasi tihedus nihkub koos temperatuuri ja rõhuga, nii et fikseeritud ruumala mahutab väga erineva koguse materjali. Massivoog mõõdab otse tegelikku kogust.
Kas mahuvoolumõõtur saab arvutada massivoolu?
Jah, tihedusega - ning gaasi ja auru jaoks, samuti temperatuuri ja rõhu kompensatsiooniga. Arvutatud massi täpsus sõltub kõigist nendest sisenditest.
SCFM vs ACFM: mis vahe on?
ACFM on maht tegelikes töötingimustes; SCFM on sama vool, mis on normaliseeritud võrdlustemperatuurile ja -rõhule. Sama gaas, erinevad numbrid - kinnitavad enne võrdlemist alati viidet.
Kas Nm³/h on sama mis m³/h?
Nr. Nm³/h on normaliseeritud võrdlustingimustele, samas kui tegelik m³/h on töötingimustes. Vedelike puhul on erinevus väike; gaaside puhul on see märkimisväärne.
Kas ultraheli voolumõõtur on massi- või mahumõõtur?
Enamik ultrahelimõõtureid mõõdab kiirust ja teatab mahuvoolust; nad teatavad massi ainult siis, kui on ette nähtud tihedus. Sügavamaks võrdluseks magnetmõõturitega vtultraheli vs elektromagnetilised voolumõõturid.
Kas Coriolise voolumõõtur on massivoolumõõtur?
Jah. Coriolise arvesti mõõdab massi otse ja enamik mudeleid pakuvad ka tihedust, temperatuuri ja arvutatud mahuvoolu.
Mul on ainult maht, rõhk ja temperatuur - kas ma saan massivoolu?
Gaasi puhul jah: tihedus tuleneb gaasiseadusest (koos koostisega), nii et saate tuletada massivoolu. Tulemus arvutatakse, seega pärib see nende sisendite täpsuse.
Õige voolumõõturi valimine: kiire kokkuvõte
Eemaldage see maha jamassivool vs mahuvoolon küsimus, mida sa pead teadma. Kas vajate põlemiseks, doseerimiseks, energiaks või arveldamiseks tegelikku materjalikogust -? Mõõtke mass või kompenseerige mahu näit tihedusega. Kas vajate läbilaskevõimet, võimsust või pumba ja torude suurust stabiilsel vedelikul? Tavaliselt piisab mahuvoolust. Kallid vead juhtuvad siis, kui kokkusurutavat vedelikku mõõdetakse mahu järgi, nagu oleks see vesi.
Enne sidumist määrake kindlaks vedelik, töötingimused, tiheduse käitumine, täpsuse eesmärk, toru andmed, paigaldusmeetod ja väljundsignaal. Nendega, mis on määratletud,meie voolumõõtmise meeskondoskab sobitada rakenduse õige tehnoloogiaga.
Seda juhendit haldab Flowti rakenduste insenerimeeskond, tuginedes kohapealsetele kogemustele ultraheli-, elektromagnetiliste, keerise- ja termiliste massivoolumõõturite valimisel vee-, gaasi-, auru- ja protsessi{0}}vedelike seadmetes. Standarditaseme-määratluste saamiseks vaadake ISO ja NIST viiteid vooluhulga mõõtmise ja standardsete võrdlustingimuste kohta.
