Przepływomierz jest angielską nazwą flowmeter, a krajowy komitet certyfikacji terminologii naukowej i technicznej definiuje go jako: instrument wskazujący pomiar przepływu i / lub całkowitą ilość płynu w wybranym okresie czasu. To po prostu przyrząd do pomiaru przepływu płynów w rurociągu lub otwartym kanału.
Przedmiotomier podzielony jest na przepływomierz ciśnienia różnicowego, przepływomierz rotora, przepływomierz redukcyjny, przepływomierz szwów drobnych, przepływomierz objętości, przepływomierz elektromagnetyczny, przepływomierz ultradźwiękowy itp. Klasyfikacja według mediów: przepływomierz płynów i przepływomierz gazu.
Pomiar jest oczem produkcji przemysłowej. Pomiar przepływu jest jednym z składników nauki i technologii pomiarowej, jest ściśle powiązany z gospodarką narodową, budową obrony narodowej i badaniami naukowymi. Dobre wykonanie tej pracy odgrywa ważną rolę w zapewnieniu jakości produktu, poprawie wydajności produkcji i sprzyjaniu rozwojowi nauki i technologii, zwłaszcza w obecnej erze, w której kryzys energetyczny i coraz wyższy poziom automatyzacji produkcji przemysłowej stają się bardziej oczywiste.
Powszechnie używana jednostka m3 / h, może być podzielona na natychmiastowy przepływ (przepływ) i zbiorczy przepływ (przepływ całkowity), natychmiastowy przepływ to ilość skutecznego przekroju zamkniętego rurociągu lub otwartego kanału w czasie jednostki czasu, przepływ substancji może być gazem, płynem lub substancjami stałymi; Skumulowany przepływ to skumulowana ilość płynu przepływającego przez zamknięte rurociągi lub otwarte kanały w określonym okresie czasu (dzień, tydzień, styczeń, rok). Przepływ skumulowany można również uzyskać za pośrednictwem integrału czasu przepływu natychmiastowego, więc pomiędzy przepływomierzem natychmiastowym i przepływomierzem skumulowanym można również fazować

Rozwój aplikacji

Corioli
Przepływomierz masowy Corioli (dalej CMF) to bezpośredni przepływomierz masowy wykonany z zastosowaniem zasady siły Corioli do wytwarzania przepływu masy, który jest prosto proporcjonalny do przepływu masy podczas przepływu płynu w rurce wibracyjnej. [2]
Chińskie zastosowanie CMF rozpoczęło się późno, kilka fabryk produkcyjnych rozwinęło własny rynek dostaw; Istnieje również kilka zakładów produkcyjnych, które tworzą joint venture lub powołują się na zagraniczne technologie do produkcji serii przyrządów.
Zagraniczne CMF opracowało ponad 30 serii, a różne serii rozwoju technologicznego koncentrują się na: innowacji w projektowaniu konstrukcji rury pomiarowej do wykrywania przepływu: poprawie stabilności i dokładności zerowego punktu przyrządu; Zwiększenie zginawości rury pomiarowej, zwiększenie wrażliwości: poprawa rozkładu napięcia rury pomiarowej, zmniejszenie uszkodzeń związanych z zmęczeniem, zwiększenie zdolności do zaburzeń przeciwwibracyjnych itp.
Niektórzy producenci opracowali urządzenia Corioli, które mogą mierzyć dwufazowe gazy i cieczy, które mogą być stosowane w sytuacjach, w których wcześniej tradycyjne urządzenia, takie jak środek rozładunkowy, w tym środek bańkowy, nie mogą pracować. Istnieje również nadajnik MVD, który może realizować samokontrolę przyrządu online, tj. bez konieczności demontażu przepływomierza, wykorzystując kontrolę sztywności rury przepływu w celu oceny wydajności przyrządu w miejscu.
elektromagnetyczne
Od czasu wejścia do zastosowań przemysłowych na początku lat 50. zakres stosowania EMF rosnął, a od końca lat 80. stanowił od 16% do 20% sprzedaży pomiarów przepływu w różnych krajach.
Chiny rozwijały się szybko, a sprzedaż w 1994 roku szacuje się na 6500-7500 egzemplarzy. Krajowa produkcja maksymalnego kalibru 2 ~ 6 m EMF i posiada możliwość sprzętu o kalibru 3 m. Sprzedaż w 2008 roku osiągnęła 77 milionów dolarów, a szacunkowa sprzedaż wynosiła ponad 350 000 sztuk.
ulicy Vortex
USF wszedł do zastosowań przemysłowych pod koniec lat 60., a od późnych lat 80. stanowiło od 4% do 6% sprzedaży pomiarów przepływu w różnych krajach. W 1992 roku szacowana sprzedaż na całym świecie wynosiła 35,48 miliona sztuk, a w tym samym okresie szacowano, że produkcja krajowa wynosiła 8000-9000 sztuk.

Obszary zastosowania

Techniki pomiaru przepływu i przyrządy mają zastosowanie w następujących obszarach:
Produkcja przemysłowa
Przyrząd przepływu jest jednym z szerokich rodzajów przyrządów i urządzeń do automatyzacji procesów, jest szeroko stosowany w różnych dziedzinach gospodarki narodowej, takich jak metalurgia, energia elektryczna, węgiel, przemysł chemiczny, ropa naftowa, transport, budownictwo, lekkie tekstylia, żywność, medycyna, rolnictwo, ochrona środowiska i codzienne życie ludzi, jest ważnym narzędziem do rozwoju przemysłowej produkcji rolnej, oszczędności energii, poprawy jakości produktów, poprawy efektywności gospodarczej i poziomu zarządzania w gospodarce narodowej. W instrumentach i urządzeniach do automatyzacji procesów przepływomierze pełnią dwie główne funkcje: jako urządzenie do wykrywania systemów sterowania automatyzacją procesu i pomiar całkowitej ilości materiału.
Pomiar energii
Energia podzielona jest na energię pierwotną (węgiel, ropa naftowa, gaz węglowy, gaz naftowy i gaz ziemny), energię wtórną (energię elektryczną, węgiel koksowy, gaz sztuczny, ropę naftową gotową, skroplony gaz naftowy, parę) i materiały energetyczne (sprężone powietrze, tlen, azot, wodor, woda) itp. Pomiar energii jest ważnym środkiem naukowego zarządzania energią, osiągnięcia oszczędności i zmniejszenia zużycia energii oraz poprawy efektywności gospodarczej. Mierniki przepływu są ważnym elementem pomiaru energii, a powszechnie używane źródła energii, takie jak woda, gaz sztuczny, gaz ziemny, para i ropa naftowa, wykorzystują niezwykle dużą liczbę pomiarów przepływu, które są niezbędnym narzędziem do zarządzania energią i rachunkowości gospodarczej.
Ochrona środowiska
Emisje dymu, ścieków, ścieków itp. poważnie zanieczyszczają atmosferę i zasoby wodne i poważnie zagrażają ludzkiemu środowisku. Zrównoważony rozwój jest polityką państwową, a ochrona środowiska będzie największym problemem XXI wieku. Aby kontrolować zanieczyszczenie powietrza i wody, należy wzmocnić zarządzanie, a podstawą zarządzania jest kontrola ilościowa zanieczyszczeń, przepływomierz ma niezastąpione miejsce w pomiarze przepływu emisji gazów dymowych, ścieków i oczyszczania gazów spalinowych.
Chiny są krajem, w którym węgiel jest głównym źródłem energii, a miliony kominów w całym kraju nieustannie wydzielają do atmosfery gazy dymowe. Kontrola emisji gazów dymowych jest ważnym projektem zwalczania zanieczyszczeń, a każdy komin musi być zainstalowany analizatorem gazów dymowych i przepływomierzem, który składa się z systemu monitorowania emisji. Przepływ radonu gazu dymowego ma duże problemy, jego trudność jest duży rozmiar komina i nieprawidłowy kształt, skład gazu zmienia się niestabilnie, duży zakres prędkości przepływu, brud, pył, korozja, wysoka temperatura, brak segmentu rury bezpośredniej itp.
Transport
Istnieje pięć sposobów: transport kolejowy, lotniczy, wodny i rurociągowy. Chociaż transport rurociągowy istnieje już od dawna, zastosowanie nie jest powszechne. Wraz z wyróżnieniem kwestii ochrony środowiska, cechy transportu rurociągowego przyciągają uwagę. Transport rurociągowy musi być wyposażony w przepływomierz, który jest oczem kontroli, dystrybucji i planowania, a także niezbędnym narzędziem do bezpiecznego przechwytywania i księgowości ekonomicznej.

Często używane typy:

Istnieje wiele różnych metod pomiaru przepływu i przyrządów, a także wielu metod klasyfikacji. Do 2011 roku dostępnych było ponad 60 rodzajów pomiarów przepływu do zastosowań przemysłowych. Powodem takiej liczby odmian jest to, że nie ma żadnego rodzaju płynu, żadnegoRozmiarKażdy stan przepływu i wszelkie warunki użytkowania mają zastosowanie do pomiaru przepływu, ale wraz z postępem epoki, w erze Wielkiego Wybuchu Technologicznego w końcu pojawił się najnowszy produkt -Przepływomierz masyPrzepływomierz masy nadaje się do dowolnego płynu, dowolnego zakresu pomiaru, dowolnego stanu przepływu i dowolnych warunków użytkowania, ale cena jest droższa i nie może być popularna w tym przemyśle.

Stary styl ponad 60 urządzeń do pomiaru przepływu, każdy produkt ma swoje specyficzne zastosowanie, a także swoje ograniczenia. Podzielone na obiekt pomiaru są dwie główne kategorie zamkniętych rurociągów i otwartych kanałów; W zależności od celów pomiarowych można podzielić je na pomiary ilości całkowitej i pomiary przepływu, a ich przyrządy nazywane są odpowiednio pomiarami ilości całkowitej i przepływomierzami.
Ponadto według zasady pomiaru można podzielić na następujące kategorie:
Zasada mechaniczna: przyrządy należące do takiej zasady mają typ ciśnienia różnicowego, typ rotora wykorzystującego twierdzenie Bernoulliego; Wykorzystanie teorymatu momentum impulsu, rury ruchomej; bezpośrednie formuły masy z drugiego prawa Newtona; Cel wykorzystując zasadę momentum płynu; Turbina z wykorzystaniem twierdzenia o momentum kątnym; Wykorzystując zasadę oscylacji płynów, wirus, wirus uliczny; Wykorzystując różnicę ciśnienia statycznego całkowitego typu Pito, a także objętości i bary, szczeliny itp.
Zasada elektryczna: instrumenty używane w takich zasadach to elektromagnetyczne, pojemnościowe różnicowe, indukcyjne, odporności naprężeniowej itp.
Zasada akustyczna: Zasada akustyczna do pomiaru przepływu jest ultradźwiękowa, akustyczna (forma fali uderzeniowej) itp.
Zasada termologiczna: wykorzystanie zasady termologicznej do pomiaru przepływu ciepła, ciepła bezpośredniego, ciepła pośredniego itp.
Zasada optyczna: laser, optoelektronika itp. są instrumentami należącymi do tej zasady.
Zasada fizyki atomowej: rezonans magnetyczny jądrowy, promieniowanie jądrowe itp. są instrumentami należącymi do takich zasad.
Inne zasady: zasada oznakowania (zasada śledzenia, zasada rezonansu magnetycznego jądrowego), zasada powiązana itp.
Niniejszy artykuł zgodnie z najbardziej popularną i szeroką klasyfikacją opisuje zasady, cechy, przegląd zastosowań różnych przepływomierzy oraz ich zastosowanie w kraju i za granicą:
Celowy
Celowy przepływomierz to rodzaj przepływomierza oparty na zasadach mechanicznych, który od dziesięcioleci jest stosowany w przemyśle. Nowy przepływomierz docelowy SBL jest oparty na tradycyjnym przepływomierzu docelowym, opracowanym wraz z nowym czujnikiem i rozwojem technologii mikroelektroniki, nowym przepływomierzem indukcyjnym pojemnościowym, który ma zarówno płytę otworową, jak i inne cechy przepływomierza bez części ruchomych, a także ma wysoką wrażliwość, dokładność porównywalną z przepływomierzem objętościowym, szeroki zakres pomiaru. [3]
W latach 70. Chiny opracowały elektryczny, pneumatyczny przenośnik przepływu docelowy, który jest urządzeniem do wykrywania elektrycznych i pneumatycznych jednostek kombinacyjnych. Ponieważ w tym czasie konwerter siły bezpośrednio wykorzystuje mechanizm równowagi siły nadajnika ciśnienia różnicowego, ten przepływomierz jest używany, aby spowodować wiele wad spowodowanych samym mechanizmem równowagi siły, takim jak łatwe przesunięcie zera, niska dokładność pomiaru, słaba niezawodność mechanizmu dźwigni itp. Ze względu na słabą wydajność mechanizmu równowagi siły wiele zalet samego przepływomierza docelowego nie zostało efektywnie wykorzystanych, a do dziś złe wrażenia użytkowników na starych przepływomierzach docelowych nie zostały wyeliminowane.
Nowy przenośnik siły docelowego przepływomierza SBL wykorzystuje przenośnik siły naprężenia, całkowicie eliminuje powyższe wady mechanizmu równowagi siły, nowy przenośnik docelowy stosuje również technologię mikroelektronikę i technologię komputerową do przenośnika sygnału i części wyświetlacza, przepływomierz ma szereg zalet, wierzę, że w przyszłości będzie odgrywać ważną rolę w wielu przepływomierzach.
Ciśnienie różnicowe
Przepływomierz różnicowy to przyrząd obliczający przepływ na podstawie ciśnienia różnicowego, które wynika z oddziaływania pomiaru przepływu z płynem zainstalowanego w rurociągu, znanych warunków płynu oraz geometrii pomiaru przepływu z rurociągiem.
Przepływomierz ciśnienia różnicowego składa się z urządzenia pierwszego (część detekcyjna) i urządzenia wtórnego (konwerter ciśnienia różnicowego i wyświetlacz przepływu). Zwykle klasyfikacja przepływomierza ciśnienia różnicowego w postaci części detekcyjnych, takich jak przepływomierz płyty otworowej, przepływomierz Venturi, przepływomierz średniej prędkości rury,Zasada Pittora - przepływomierz PittoraCzekaj.
Urządzenia wtórne to różne mechaniczne, elektroniczne, mechatroniczne i zintegrowane ciśnieniomierze różnicowe, przekaźniki ciśnienia różnicowego i wyświetlacze przepływu. Rozwiął się w dużą klasę przyrządów o wysokim stopniu trójności (seryjności, powszechności i standaryzacji) i złożonych specyfikacjach, które mogą pomiarać zarówno parametry przepływu, jak i inne parametry (takie jak ciśnienie, pozycja, gęstość itp.).
Części testowe przepływomierza ciśnienia różnicowego mogą być podzielone na: urządzenie ograniczające przepływ, odporność hydrauliczną, odśrodkową, głowicę ciśnienia dynamicznego, głowicę ciśnienia dynamicznego i kilka kategorii strumienia.
Części testowe można podzielić na dwie główne kategorie według poziomu ich standaryzacji: standardowe i niestandardowe.
Tak zwane standardowe elementy testowe są tak długo, jak zostały zaprojektowane, produkowane, zainstalowane i używane zgodnie z dokumentacją standardową, bez konieczności kalibracji strumienia rzeczywistego, aby ustalić wartość przepływu i oszacować błąd pomiaru.
Niestandardowe elementy testowe są słabo dojrzałe i nie zostały jeszcze uwzględnione w międzynarodowych normach. Przepływomierz ciśnieniowy różnicowy jest najbardziej stosowanym przepływomierzem w tej kategorii, a jego zastosowanie zajmuje pierwsze miejsce wśród różnych przepływomierzy. Ze względu na pojawienie się różnych nowych rodzajów przepustomierzy, jego udział w użyciu stopniowo spada, ale nadal jest najważniejszą klasą przepustomierzy.
Wybór:
Opcja ogólna
Można rozważyć pięć aspektów: wydajność przepływomierza, właściwości płynów, warunki instalacji, warunki środowiska i czynniki ekonomiczne. Szczegółowe elementy pięciu aspektów są następujące:
Wydajność instrumentu: dokładność, powtarzalność, liniowość, zakres, zakres przepływu, właściwości sygnału wyjściowego, czas odpowiedzi, utrata ciśnienia itp.
Właściwości płynów: temperatura, ciśnienie, gęstość, lepkość, korozja chemiczna, ścieranie, skalowanie, mieszanie, zmiana fazy, przewodność elektryczna, prędkość dźwięku, współczynnik przewodności cieplnej, pojemność cieplna względna itp.
Warunki instalacji: kierunek układu rurociągu, kierunek przepływu, długość segmentu rurociągu w górnej i dolnej części wykrywania, wymiar rurociągu, przestrzeń serwisowa, zasilanie, uziemienie, urządzenia pomocnicze (filtry, pochłaniacze), instalacja itp.;
Warunki środowiska: temperatura otoczenia, wilgotność, zakłócenia elektromagnetyczne, bezpieczeństwo, odporność na wybuch, wibracje rurociągów itp.;
Czynniki ekonomiczne: koszty zakupu przyrządu, instalacji, eksploatacji, kontroli, naprawy, żywotności przyrządu, części zamienne itp.
2) Kroki wyboru przepływomierza są następujące:
1, w zależności od rodzaju płynu i pięciu aspektów rozważeń wybór pierwszeństwa dostępnych rodzajów przyrządów (kilka rodzajów do wyboru);
gromadzenie informacji i informacji cenowych na temat rodzaju preferencji, przygotowywanie warunków do dogłębnej analizy porównawczej;
Zastosowanie metody eliminacji stopniowo skoncentrować się na 1-2 rodzaje, pięć aspektów czynników należy powtarzać analizę porównawczą, aby ostatecznie określić cel wstępnego wyboru.
Uwaga
Właściwości płynów odnoszą się głównie do ciśnienia gazu, temperatury, gęstości, lepkości, ciśnienia itp., Ponieważ objętość gazu zmienia się w zależności od temperatury i ciśnienia, należy rozważyć, czy należy skompensować poprawkę.
Wydajność przyrządu odnosi się do dokładności, powtarzalności, liniowości, stosunku pomiaru, utraty ciśnienia, przepływu początkowego, sygnału wyjściowego i czasu odpowiedzi, itp. Wybór pomiaru przepływu powinien dokładnie analizować powyższe wskaźniki i porównać, aby wybrać przyrząd, który spełnia wymagania przepływu mediów pomiarowych.
Warunki instalacji odnoszą się do kierunku przepływu gazu, kierunku rurociągu, długości prostego rurociągu w górę i w dół, średnicy rury, położenia przestrzeni i elementów rurowych itp., Wszystkie te mogą wpływać na dokładne działanie przepływomierza gazu, konserwację i żywotność.
Czynniki ekonomiczne odnoszą się do kosztów zakupu, instalacji, konserwacji, kontroli i części zamiennych, które z kolei mają wpływ na wydajność, niezawodność i żywotność przepływomierza gazu gazowego.
Klasa dokładności i funkcje Wybierz klasę dokładności przyrządu w zależności od wymagań pomiarowych i zastosowań, aby osiągnąć opłacalność. Na przykład do rozliczeń handlowych, dostaw produktów i pomiaru energii,
W przypadku wyboru poziomu dokładności, takiego jak poziom 1,0, 0,5 lub wyższy, w przypadku kontroli procesu wybierz inny poziom dokładności w zależności od wymagań kontroli. Niektóre po prostu wykrywać przepływ procesu, bez konieczności dokładnej kontroli i pomiaru, można wybrać nieco niższy poziom dokładności, taki jak poziom 1,5, poziom 2,5, a nawet poziom 4,0, wtedy można wybrać tanie przepływomierze elektromagnetyczne do pomiaru prędkości przepływu mediów, zakresu pomiaru i pomiaru kalibru ogólnych mediów, pełny przepływomierz elektromagnetyczny może mieć szeroki zakres wyboru w zakresie prędkości przepływu mediów pomiaru 0,5-12 m / s. Wybór specyfikacji przyrządu (kaliber) niekoniecznie jest taki sam jak rurociąg procesowy, w zależności od tego, czy zakres przepływu pomiarowego jest określony w zakresie prędkości przepływu, to znaczy, gdy niska prędkość przepływu rurociągu nie spełnia wymagań przepływu lub dokładność pomiaru przy tej prędkości przepływu nie jest zagwarantowana, należy zmniejszyć kaliber przyrządu, aby zwiększyć prędkość przepływu w rurce i uzyskać satysfakcjonujące wyniki pomiaru.