جریان سنج Manufacturer

1. چه هستند فلومترها و چگونه کار می کنند

فلومترها ابزارهایی هستند که سرعت حرکت یک سیال از طریق خط لوله، کانال یا مجرا یا میزان عبور سیال در یک دوره معین را اندازه گیری می کنند. در داخل متر، یک ویژگی فیزیکی سیال متحرک، مانند سرعت آن، اختلاف فشار ایجاد شده یا تکانه آن، به سیگنال الکتریکی یا مکانیکی تبدیل می‌شود که می‌تواند در محل خوانده شود یا به اتاق کنترل ارسال شود. از آنجایی که مایعات، گازها و بخار همگی با تغییر فشار و دما رفتار متفاوتی دارند، دبی سنج ها بر اساس چندین اصل فیزیکی مختلف از جمله القای الکترومغناطیسی، ریختن گرداب، زمان عبور اولتراسونیک، نیروی کوریولیس و فشار دیفرانسیل ساخته شده اند.

در یک خط فرآیند معمولی، یک فلومتر معمولاً نزدیک به سایر ابزارهای میدانی مانند فرستنده‌های فشار و سنسورهای دما قرار می‌گیرد، بنابراین می‌توان قرائت‌های آن را با آنچه در فرآیند اتفاق می‌افتد مقایسه کرد. اینکه کدام فلومتر مناسب‌تر است، بستگی زیادی به این دارد که سیال واقعاً چه چیزی است، چقدر باید قرائت دقیق باشد، و خود خط لوله از نظر فضا و چیدمان چه چیزی اجازه می‌دهد. هنگامی که ابزار مناسب برای کار انتخاب می‌شود، به ثابت نگه داشتن تولید کمک می‌کند، از حسابداری انرژی پشتیبانی می‌کند و به اپراتورها دیدی را می‌دهد که تولید خودکار و سیستم‌های شهری به آن تکیه دارند.

2. ویژگی های کلیدی عملکرد فلومترها

هر فلومتر دارای مجموعه ای از مشخصات فنی است که تعیین می کند که آیا برای یک کار خاص مناسب است یا خیر. اینها معمولاً در برگه داده‌های ابزار فهرست شده‌اند، و کمک می‌کند که آنها را با هم نگاه کنید نه یکی در یک زمان، زیرا انجام خوب روی یک ویژگی اغلب به معنای رها کردن کمی از زمین در مورد دیگری است. فهرست زیر عواملی را که معمولاً در هنگام انتخاب فلومتر بررسی می‌شوند، به دو دسته دسته‌بندی می‌کند: نحوه عملکرد دستگاه و میزان تناسب آن با کارخانه و سیستم کنترل اطراف.

(1) عوامل مرتبط با عملکرد

• دقت اندازه گیری : معمولاً به عنوان درصد قرائت یا در مقیاس کامل داده می شود، دقت تعیین می کند که آیا یک ابزار مناسب تسویه تجاری، انتقال نگهبانی، کنترل فرآیند، یا نظارت کلی ساده است.
• نسبت برد (بردپذیری) : فاصله بین بالاترین و کمترین دبی که یک متر می تواند اندازه گیری کند در حالی که در دقت اعلام شده خود باقی می ماند. نسبت دامنه وسیع تر به یک ابزار اجازه می دهد تا شرایط عملیاتی بیشتری را بدون تعویض آن پوشش دهد.
• از دست دادن فشار: برخی از طراحی‌های فلومتر مانعی در مسیر جریان ایجاد می‌کنند که باعث ایجاد افت فشار می‌شود که هزینه پمپاژ انرژی را به همراه دارد، در حالی که طرح‌های غیر نفوذی تا حد زیادی از این اثر جلوگیری می‌کنند.
• سازگاری رسانه: طراحی حسگر معین تا چه اندازه با مایعات، گازها، بخارات، سیالات غلیظ یا چسبناک، مواد شیمیایی خورنده یا سیالات حامل ذرات جامد برخورد می کند.

(2) قابلیت اطمینان و عوامل یکپارچه سازی

• سیگنال خروجی: فرمت‌های رایج شامل جریان آنالوگ 4-20 میلی آمپر، خروجی پالس و پروتکل‌های دیجیتالی مانند RS485 یا Modbus هستند که تعیین می‌کنند متر چقدر به یک سیستم کنترل موجود متصل شود.
• الزامات نصب: اجرای مستقیم لوله مورد نیاز قبل و بعد از کنتور، جهت نصب و اینکه آیا لوله کاملاً پر می ماند همگی بر ثبات خواندن و نیاز به مطابقت با سایت فیزیکی تأثیر می گذارد.
• قابلیت اطمینان: این ابزار تا چه اندازه در برابر تداخل الکترومغناطیسی مقاومت می کند، نوسانات دما و فشار محیط را تحمل می کند، سیگنال خود را در طول زمان ثابت نگه می دارد، و تا چه حد نیاز به نگهداری در طول عمر خود دارد.

به طور خلاصه: دقت و بردپذیری نشان می‌دهد که چقدر دقیق و گسترده اندازه‌گیری می‌کند، کاهش فشار و سازگاری رسانه نشان می‌دهد که چقدر با فرآیند فیزیکی مطابقت دارد، و سیگنال خروجی، نیازهای نصب و قابلیت اطمینان نشان می‌دهد که چقدر با سیستم کنترل اطراف مطابقت دارد. وزن کردن هر هفت با هم، به جای تمرکز روی یک مورد، به طور کلی منجر به یک جریان سنج مناسب می شود.

(3) نمودار: انحراف دقت معمول بر اساس نوع فلومتر

نمودار زیر چندین نوع دبی سنج رایج را بر اساس میزان انحراف قرائت آنها از مقدار واقعی نشان می دهد. انحراف دقت به صورت درصد داده می شود و عدد کوچکتر به معنای خواندن دقیق تر و دقیق تر است. این ارقام به‌جای ضمانت‌های ثابت، محدوده‌های صنعتی را که معمولاً به آنها ارجاع داده می‌شود، منعکس می‌کند، زیرا عملکرد واقعی هنوز به کیفیت نصب، شرایط سیال و میزان خوب کالیبره شدن ابزار بستگی دارد. منظور از مقایسه این است که یک احساس کلی در مورد جایی که هر اصل اندازه گیری معمولاً در مقیاس دقیق قرار می گیرد، ایجاد کند. خواندن آن در کنار سایر عوامل انتخاب در این صفحه به محدود کردن زمینه قبل از تعیین مشخصات نهایی کمک می کند.

همانطور که نمودار نشان می دهد، کنتورهای جریان جرمی کوریولیس معمولاً در نزدیکترین انتهای مقیاس دقیق قرار می گیرند و ارقام انحراف اغلب در اطراف ذکر می شوند. 0.15% ± ، که یکی از دلایلی است که این فناوری برای انتقال نگهداری و اندازه گیری سیالات با ارزش بالا انتخاب می شود. دبی سنج های الکترومغناطیسی و توربین در مرحله بعدی قرار می گیرند که هر دو معمولاً در نزدیکی نقل قول می شوند ± 0.5٪ ، که برای کارهای کنترل فرآیند عمومی که هنوز به تحمل نسبتاً محدودی نیاز دارد، مناسب است. جریان سنج اولتراسونیک و گردابی معمولاً در اطراف فرود می آیند ± 1.0٪ انحراف، سطحی که اکثر نیازهای نظارتی کاربردی و صنعتی را پوشش می‌دهد، و طرح‌های اولتراسونیک گیره‌ای این را بدون دست زدن به مایع مدیریت می‌کنند. فشارسنج های دیفرانسیل ساخته شده در اطراف یک صفحه دهانه معمولا نزدیک تر به آن قرار می گیرند 1.5% ± که نشان‌دهنده رابطه ریشه مربعی بین اختلاف فشار و سرعت جریان است که در نرخ‌های جریان پایین‌تر آشکارتر می‌شود. مترهای مساحت متغیر یا چرخش سنج ها معمولاً وسیع ترین انحراف گروه را نشان می دهند که اغلب در نزدیکی نقل قول می شوند. ± 2.0٪ ، که برای یک بررسی سریع بصری خوب است اما برای کنترل دقیق فرآیند کمتر مناسب است. شایان ذکر است که رقم دقت تنها زمانی به معنای واقعی کلمه است که با نسبت برد تعریف شده جفت شود، زیرا یک متر می تواند در نقطه جریان نامی خود بسیار دقیق به نظر برسد در حالی که در خارج از آن محدوده عملکرد ضعیفی دارد. انتخاب یک فلومتر صرفاً به این دلیل که دارای کمترین رقم انحراف منتشر شده است، بدون بررسی دامنه، سازگاری رسانه و محدودیت‌های نصب، اغلب منجر به عدم تطابق بین دستگاه و فرآیند واقعی می‌شود. به همین دلیل، دقت به بهترین شکل به عنوان یک ورودی در میان چندین مورد تلقی می شود و نه تنها عامل تعیین کننده.

3. انواع رایج فلومترها و نحوه عملکرد هر یک

فلومترها بر اساس اصل فیزیکی که برای حس حرکت سیال استفاده می کنند به خانواده ها تقسیم می شوند. هر خانواده ترکیبی از دقت، سازگاری رسانه و نیازهای نصب را دارد، به همین دلیل است که یک سایت صنعتی واحد اغلب چندین نوع مختلف فلومتر را به طور همزمان اجرا می کند. بخش‌های فرعی زیر نحوه عملکرد هر یک از رایج‌ترین انواع و مکان استفاده از آن را توضیح می‌دهد.

(1) الکترومغناطیسی فلومترها

دبی سنج های الکترومغناطیسی بر اساس قانون القای الکترومغناطیسی فارادی کار می کنند. یک میدان مغناطیسی در سراسر لوله ایجاد می شود و با عبور سیال رسانا از آن، سیال ولتاژ کمی را القا می کند که متر اندازه گیری می کند. از آنجایی که این ولتاژ متناسب با سرعت متوسط ​​سیال است، متر یک قرائت خطی را در یک محدوده جریان وسیع بدون قرار دادن چیزی در داخل لوله برای مسدود کردن جریان می دهد. این طرح فقط با مایعات رسانای الکتریکی مانند آب، فاضلاب و بسیاری از مواد شیمیایی فرآیندی کار می کند و نمی توان از آن برای گازها، بخار یا سیالات نارسانا مانند اکثر هیدروکربن ها استفاده کرد.

(2) دبی سنج توربین

فلومترهای توربین یک روتور کوچک را در مسیر جریان قرار می دهند. سیال متحرک روتور را با سرعتی می چرخاند که سرعت آن را دنبال می کند و یک سیم پیچ پیکاپ چرخش را تشخیص داده و آن را به سیگنال پالس تبدیل می کند. توربین‌مترها دقت خوب و واکنش سریعی را برای مایعات و گازهای تمیز و کم ویسکوزیته ارائه می‌دهند، اما روتور متحرک با گذشت زمان فرسوده می‌شود و ذرات موجود در سیال می‌توانند عمر یاتاقان را کوتاه کنند یا به آرامی قرائت را از بین ببرند.

(3) جریان سنج گردابی

دبی سنج های گردابی بر اثر خیابان گرداب کارمان تکیه می کنند: یک بدنه بلوف کوچک که در مسیر جریان قرار می گیرد باعث می شود که چرخش های متناوب یا گرداب ها در پایین دست با فرکانس وابسته به سرعت جریان جدا شوند. یک سنسور آن فرکانس ریزش را می گیرد و آن را به خواندن جریان تبدیل می کند. گرداب سنج ها قطعات متحرک ندارند، با مایعات، گازها و بخار کار می کنند و محدوده دمایی نسبتاً وسیعی را کنترل می کنند، اگرچه برای تولید سیگنال پایدار به حداقل سرعت جریان نیاز دارند، که باعث می شود برای دبی های بسیار کم مناسب نباشند.

(4) جریان سنج التراسونیک

فلومترهای اولتراسونیک تفاوت ناچیز در زمان سفر بین پالس های اولتراسونیک ارسال شده با و خلاف جهت جریان را اندازه گیری می کنند، یا در برخی طرح ها، تغییر فرکانس داپلر ناشی از ذرات یا حباب های حمل شده در سیال را اندازه گیری می کنند. نسخه های گیره دار در قسمت بیرونی لوله نصب می شوند، بنابراین می توان آنها را بدون برش در خط لوله یا توقف فرآیند نصب یا سرویس کرد. این کیفیت غیر نفوذی، مترهای اولتراسونیک را برای خطوط لوله با قطر بزرگ و برای مکان‌هایی که خاموش کردن فرآیند نصب کنتور در آنها مختل می‌شود، مناسب می‌سازد.

(5) جریان سنج جرمی کوریولیس

فلومترهای کوریولیس، جریان جرم را مستقیماً با برداشتن یک حرکت پیچشی خفیف، که به عنوان اثر کوریولیس شناخته می‌شود، در یک لوله ارتعاشی در حالی که سیال از میان آن حرکت می‌کند، اندازه‌گیری می‌کند. از آنجایی که قرائت بر اساس جرم است تا حجم، مترهای کوریولیس تا حد زیادی تحت تأثیر تغییرات چگالی، فشار یا دما سیال قرار نمی گیرند که از دقت بسیار بالایی پشتیبانی می کند. همین طرح می‌تواند چگالی سیال را به طور همزمان اندازه‌گیری کند، که یکی از دلایلی است که انتخاب معمولی برای انتقال نگهدارنده و اندازه‌گیری سیال با ارزش بالا است، حتی اگر ابزار سنگین‌تر و گران‌تر از طرح‌های دیگر باشد.

(6) دبی سنج فشار دیفرانسیل (ورفیس پلیت).

دبی سنج های فشار دیفرانسیل، که اغلب در اطراف صفحه روزنه ای ساخته می شوند، مسیر جریان را کمی باریک می کنند و افت فشار ایجاد شده را اندازه می گیرند. از آنجایی که سرعت جریان متناسب با ریشه دوم اختلاف فشار است، طراحی ساده، به خوبی قابل درک است و در طیف وسیعی از مایعات، گازها و بخار تمیز کار می کند، اگرچه دقت در جریان کم به طور محسوسی کاهش می یابد و باز شدن باریک باعث افت دائمی و کم فشار می شود.

(7) جریان سنج های منطقه متغیر (روتامتر)

فلومترهای منطقه متغیر، که بیشتر به عنوان روتامتر شناخته می شوند، از یک لوله شیشه ای یا فلزی مخروطی استفاده می کنند که در آن یک شناور کوچک بسته به سرعت جریان بالا یا پایین می رود و موقعیت شناور مستقیماً در مقیاس مدرج خوانده می شود. از آنجایی که برای خواندن اولیه بصری نیازی به نیروی خارجی ندارد، این طراحی برای نظارت عمومی ساده و کم هزینه است، اگرچه معمولاً به صورت عمودی نصب می شود و خوانش دقیق کمتری نسبت به جایگزین های الکترونیکی ارائه می دهد.

(8) نمودار: مقایسه محدوده‌پذیری معمولی (نسبت کاهش).

محدوده‌پذیری، که گاهی به آن نسبت چرخش نامیده می‌شود، توصیف می‌کند که یک ابزار معین می‌تواند در حالی که در دقت نامی خود باقی می‌ماند، دامنه‌ای از نرخ‌های جریان را اندازه‌گیری کند. نمودار زیر ارقام محدوده‌پذیری معمولی را برای انواع دبی‌مترهای پوشش داده شده در بالا نشان می‌دهد، که به عنوان نسبتی بین بالاترین و کمترین دبی که ابزار می‌تواند به طور قابل اعتماد اندازه‌گیری کند، ارائه می‌شود. نسبت بالاتر به این معنی است که یک ابزار می تواند طیف وسیع تری از شرایط عملیاتی را بدون نیاز به تغییر اندازه یا تعویض انجام دهد. این برای فرآیندهایی که در آن نرخ جریان به طور قابل توجهی در چرخه تولید تغییر می کند، اهمیت بیشتری دارد. خواندن محدوده‌پذیری همراه با دقت تصویر کامل‌تری از نحوه ماندگاری یک ساز در دراز مدت به دست می‌دهد.

دبی سنج های جرمی کوریولیس معمولاً وسیع ترین برد گروه را ارائه می دهند، با ارقامی که اغلب به اندازه بالا ذکر می شوند. 100:1 ، که با اندازه گیری جرم از طریق تغییر شکل لوله سازگار است و در طول یک جریان بسیار وسیع ثابت می ماند. فلومترهای الکترومغناطیسی و اولتراسونیک هر دو معمولاً نزدیک به چرخش می شوند 50:1 ، خوانش های پایدار را در یک پنجره عملیاتی گسترده بدون درگیر شدن هیچ قسمت متحرک ارائه می دهد. دبی سنج های توربین به طور کلی در اطراف قرار می گیرند 20:1 که برای بسیاری از کارهای فرآیندی عمومی کافی است اما از گزینه های الکترومغناطیسی یا اولتراسونیک باریک تر است. گرداب مترها معمولاً در نزدیکی فرود می آیند 15:1 ، محدود به حداقل سرعت مورد نیاز برای حفظ یک سیگنال ریزش گرداب قابل تشخیص است. روتامترها معمولاً چرخش را در اطراف ارائه می دهند 10:1 ، برای نظارت جریان ثابت خوب است اما در جایی که نرخ جریان بسیار متفاوت است انعطاف پذیری کمتری دارد. متر ورق اوریفیس معمولاً باریک ترین برد را در میان انواع رایج نشان می دهد که اغلب در اطراف نقل قول می شوند 4:1 ، یک نتیجه مستقیم از رابطه ریشه مربع بین اختلاف فشار و سرعت جریان است که باعث می شود عدم قطعیت اندازه گیری در جریان کاهش یافته به سرعت رشد کند. زمانی که انتظار می‌رود فرآیندی در طیف وسیعی از شرایط جریان اجرا شود، انتخاب ابزاری با برد محدود می‌تواند باعث شود که متر برای مدت طولانی خارج از محدوده دقیق خود کار کند. از سوی دیگر، مشخص کردن محدوده‌پذیری بسیار بیشتر از یک برنامه کاربردی با برد محدود و پایدار، معمولاً بدون افزودن سود واقعی، هزینه را افزایش می‌دهد. تطبیق دامنه‌پذیری با نحوه عملکرد فرآیند، به‌جای پیش‌فرض کردن هر رقمی که بالاترین رقم است، بهترین ارزش کلی را ارائه می‌دهد. این یکی از دلایلی است که انتخاب فلومتر معمولاً در کنار نگاهی به داده های جریان تاریخی یا مورد انتظار برای خط لوله مورد نظر انجام می شود.

(9) نمودار: مقایسه چند ویژگی انواع فلومتر انتخاب شده

فراتر از دقت و بردپذیری، تعداد انگشت شماری از ویژگی‌های دیگر، میزان تناسب یک فلومتر را با یک نصب معین شکل می‌دهند. نمودار رادار زیر سه نوع پرکاربرد الکترومغناطیسی، گردابی و اولتراسونیک گیره‌دار را در پنج کیفیت مقایسه می‌کند: دقت، سازگاری رسانه، کاهش فشار کم، سادگی تعمیر و نگهداری و پایداری سیگنال. هر کیفیت در یک مقیاس نسبی نمره گذاری می شود و یک ناحیه سایه دار بزرگتر به عملکرد کلی قوی تر در پنج بعد نشان داده شده اشاره دارد. این نمودار به منظور پشتیبانی از یک مقایسه کامل به جای معرفی یک فناوری به عنوان بهترین انتخاب در هر شرایطی است. نقاط قوت نسبی نشان داده شده در اینجا باید همیشه با شرایط خاص سیال و محل پروژه واقعی سنجیده شود.

مقایسه نشان می دهد که جریان سنج الکترومغناطیسی امتیاز قوی در دقت و پایداری سیگنال، که با رابطه مستقیم و خطی بین ولتاژ القایی و سرعت جریان مطابقت دارد، در حالی که در سازگاری رسانه امتیاز متوسط‌تری کسب می‌کند، زیرا سیال باید رسانای الکتریکی باشد. در حالی که هیچ چیزی در داخل لوله نمی‌نشیند تا جریان را مسدود کند، آنها همچنین امتیاز خوبی در کاهش فشار کم دارند و نداشتن قطعات متحرک به امتیاز سادگی تعمیر و نگهداری آنها نیز کمک می‌کند. فلومترهای گردابی پخش یکنواخت‌تر را در هر پنج کیفیت نشان می‌دهد، جامد اما در هر یک برجسته نیست، که نشان می‌دهد تا چه حد برای مایعات، گازها و بخار اعمال می‌شوند بدون اینکه در هیچ دسته‌ای انتخاب شوند. بدنه بلوف کوچک داخل لوله باعث کاهش فشار می شود که در آنجا به عنوان یک نمره متوسط ​​نشان داده می شود. فلومتر التراسونیک گیره دار به ویژه در مورد سازگاری رسانه و کاهش فشار کم امتیاز خوبی کسب کنید، زیرا نصب در قسمت بیرونی لوله به این معنی است که سنسور هرگز سیال را لمس نمی کند و هیچ چیز مسیر جریان را مسدود نمی کند. سادگی تعمیر و نگهداری نیز برای طرح های اولتراسونیک امتیاز خوبی دارد، زیرا هیچ قسمت خیس شده ای برای تعویض یا تمیز کردن در طول زمان وجود ندارد. گفته می‌شود، مترهای اولتراسونیک زمانی که سیال حباب‌های گاز یا ذرات جامد زیادی را حمل می‌کند، می‌تواند تا حدی ثبات سیگنال را از دست بدهد، زیرا در زمان انتقال یا اندازه‌گیری داپلر اختلال ایجاد می‌کند. این مبادله نشان خوبی از این است که چرا هیچ نوع فلومتر واحدی در هر موقعیتی برنده نمی شود. تکنولوژی مناسب بستگی به این دارد که کدام یک از این کیفیت ها برای یک خط لوله، سیال و محیط عملیاتی معین اهمیت بیشتری دارد. سایت هایی که طیف وسیعی از سیالات فرآیند را کنترل می کنند اغلب به همین دلیل بیش از یک خانواده فلومتر را در اختیار دارند.

4. جاهایی که از فلومترها استفاده می شود

دبی سنج ها تقریباً در هر بخش صنعتی که یک سیال نیاز به اندازه گیری، کنترل یا محاسبه دارد، ظاهر می شود. اینکه کدام نوع در یک بخش خاص مورد استفاده قرار می‌گیرد معمولاً به ویژگی‌های سیال، میزان دقیق خواندن و نحوه چیدمان لوله‌کشی بستگی دارد. جدول زیر یک مرجع سریع برای صنایع رایج و انواع اندازه گیری هایی که معمولاً به آنها نیاز دارند ارائه می دهد.

به طور خلاصه: آنچه این بخش ها به اشتراک می گذارند نیاز به داده های جریان قابل اعتماد در یک نقطه خاص از فرآیند است، چه برای حسابداری انرژی، کنترل فرآیند، یا نگهداری محصولات بهداشتی، و خانواده جریان سنج که به بهترین وجه با هر بخش مطابقت دارد، معمولاً از میزان رسانایی، تمیز و فشار سیالات آن صنعت ناشی می شود.

نمودار: ثبات اندازه گیری در سراسر محدوده نرخ جریان

یک فلومتر به ندرت در تمام طول عمر کاری خود در یک دبی ثابت قرار می گیرد. شرایط جریان معمولاً در طول چرخه تولید تغییر می کند. نمودار خطی زیر نشان می‌دهد که چگونه خطای اندازه‌گیری با افزایش سرعت جریان از 10 درصد به 100 درصد مقیاس کامل تغییر می‌کند و یک جریان سنج الکترومغناطیسی را با یک فشارسنج دیفرانسیل صفحه روزنه‌ای مقایسه می‌کند. این مقایسه بحث قبلی در مورد اصول اندازه گیری را به یک تفاوت عملی و قابل مشاهده کاهش می دهد. دیدن این الگو به توضیح اینکه چرا انواع خاصی از فلومترها برای کاربردهایی انتخاب می شوند که نرخ جریان در آنها بالا می رود کمک می کند. محور افقی نرخ جریان را به عنوان درصدی از درجه بندی مقیاس کامل ابزار نشان می دهد و محور عمودی خطای اندازه گیری را به عنوان درصد نشان می دهد.

نمودار نشان می دهد که دبی سنج الکترومغناطیسی یک خط خطای نسبتاً مسطح را در کل محدوده جریان نگه می دارد و نزدیک به آن می ماند 0.5 درصد خواه در 10 درصد یا 100 درصد مقیاس کامل اجرا شود. این پایداری مستقیماً از رابطه خطی بین ولتاژ القایی و سرعت سیال ناشی می شود که به مجذور سرعت جریان بستگی ندارد. را صفحه متر اوریفیس در مقابل، با کاهش سرعت جریان و حرکت از اطراف، یک افزایش واضح در خطا را نشان می دهد 1.0 درصد در مقیاس کامل تا تقریبا 4.0 درصد در 10 درصد از مقیاس کامل. این از رابطه ریشه مربعی بین اختلاف فشار و سرعت جریان ناشی می شود، به این معنی که یک سیگنال فشار کوچک در جریان کم به یک عدم قطعیت اندازه گیری نسبتاً بزرگ تبدیل می شود. برای فرآیندهایی که به طور پیوسته در نزدیکی نرخ جریان طراحی خود اجرا می شوند، این تفاوت ممکن است در عمل اهمیت چندانی نداشته باشد، زیرا هر دو نوع ابزار می توانند در یک باند عملیاتی باریک به خوبی عمل کنند. اما برای فرآیندهایی با چرخه دسته‌ای، نوسانات راه‌اندازی و خاموش شدن، یا تغییرات تقاضای فصلی، نرخ جریان می‌تواند زمان زیادی را در زیر نقطه طراحی صرف کند، جایی که شکاف بین این دو رویکرد اندازه‌گیری بسیار محسوس‌تر می‌شود. این یکی از دلایل عملی است که فشارسنج‌های تفاضلی اغلب با حاشیه‌های اندازه گسترده‌تر جفت می‌شوند یا با جایگزین‌های گردابی، اولتراسونیک یا الکترومغناطیسی جایگزین می‌شوند، در کاربردهایی که دقت جریان پایین واقعاً اهمیت دارد. مهندسانی که داده‌های جریان تاریخی را برای یک خط لوله معین بررسی می‌کنند می‌توانند از مقایسه‌ای مانند این استفاده کنند تا قضاوت کنند که آیا یک ابزار فشار تفاضلی کم‌هزینه نیازهای آن‌ها را در تمام محدوده عملیاتی برآورده می‌کند یا اینکه آیا هزینه اضافی یک متر الکترومغناطیسی یا اولتراسونیک برای عملکرد ثابت جریان کم ارزش آن را دارد.

5. راهنمای انتخاب: هنگام انتخاب فلومتر چه نکاتی را باید در نظر گرفت

انتخاب فلومتر مناسب برای یک خط لوله به معنای بررسی چندین فاکتور مرتبط با هم است، به جای صفر کردن یک مشخصات واحد مانند دقت یا قیمت. نکات زیر معمولاً در هنگام تعیین مشخصات بررسی می شوند، معمولاً به ترتیبی که نشان داده شده است.

1. رسانه ها compatibility : بررسی کنید که آیا سیال مایع، گاز یا بخار است، آیا رسانای الکتریسیته است و آیا حامل ذرات، حباب ها یا اجزای خورنده است که می تواند بر روی مواد حسگر تأثیر بگذارد.
2. دقت and repeatability needs : بررسی کنید که آیا کار مستلزم انتقال حضانت، کنترل دقیق فرآیند، یا نظارت کلی است، زیرا این امر به سرعت حوزه اصول اندازه گیری مناسب را محدود می کند.
3. نیازهای محدوده جریان و خاموشی: برای تأیید بردپذیری مورد نیاز، به حداقل و حداکثر نرخ جریان مورد انتظار در طول چرخه عملیاتی کامل، از جمله دوره‌های راه‌اندازی، خاموش شدن و خارج از پیک نگاه کنید.
4. فضای نصب و مسیرهای مستقیم لوله: طول لوله مستقیم بالادست و پایین دست موجود، جهت نصب و اینکه آیا لوله در طول کار کاملاً پر می ماند را بررسی کنید.
5. تحمل افت فشار: بررسی کنید که آیا فرآیند می‌تواند افت فشار ناشی از انسداد درون خطی را جذب کند یا اینکه طراحی غیر نفوذی برای صرفه‌جویی در انرژی پمپاژ منطقی‌تر است.
6. خروجی سیگنال و پروتکل ارتباطی: خروجی دستگاه مانند 4-20 میلی آمپر، پالس یا پروتکل دیجیتال را با آنچه که سیستم کنترل موجود می تواند انجام دهد مطابقت دهید.
7. شرایط محیطی: دمای محیط، ارتعاش، تداخل الکترومغناطیسی و هر طبقه بندی منطقه خطرناکی که در محل نصب اعمال می شود را در نظر بگیرید.
8. ظرفیت نگهداری طولانی مدت: در دسترس بودن پشتیبانی فنی، قطعات یدکی و خدمات کالیبراسیون در طول عمر مورد انتظار دستگاه را در نظر بگیرید.

در عمل، این نکات به ندرت در یک زمان ارزیابی می شوند، زیرا یک سازنده با پیشینه ابزار گسترده می تواند به ردیف کردن چندین مورد در یک زمان کمک کند. Xinguo Group Co., Ltd. ابزارهای دما، فشار، سطح و جریان را به عنوان بخشی از یک محدوده محصول هماهنگ توسعه می‌دهد، به این معنی که راهنمایی انتخاب، انتخاب مواد حسگر، و پیکربندی خروجی سیگنال را می‌توان با هم به‌جای تصمیم‌گیری خرید جداگانه بررسی کرد. شرکت Xinguo Group که در سال 1997 تأسیس شد و دفتر مرکزی آن در شهر Tianchang، استان آنهویی قرار دارد، یک تجارت گسترده ابزار دقیق و مواد را در بیش از دو دهه ایجاد کرده است، با یک تیم فنی که شامل مهندسان ارشد و مهندسان دستیار است که از توسعه محصول و کنترل کیفیت در خطوط مختلف محصولات شرکت پشتیبانی می کنند. این نوع رویکرد پیوسته، که توسط یک پایه تولیدی مستقر پشتیبانی می‌شود، به تسهیلاتی کمک می‌کند که چندین نوع ابزار را در امتداد یک خط فرآیند واحد اجرا می‌کنند و ترجیح می‌دهند پروتکل‌های سیگنال و شیوه‌های کالیبراسیون را در سراسر ابزار دقیق خود ثابت نگه دارند.

به طور خلاصه: نیازهای سازگاری و دقت رسانه عموماً ابتدا میدان را محدود می‌کنند، محدوده جریان و محدودیت‌های نصب آن را بیشتر محدود می‌کنند، و خروجی سیگنال، محیط و پشتیبانی تعمیر و نگهداری مشخصاتی را تکمیل می‌کنند که هم با فرآیند و هم با نیازهای عملیاتی بلندمدت تسهیلات مطابقت دارد.

6. بررسی اجمالی مقایسه ای انواع جریان سنج اصلی

جدول زیر اصل عملکرد، دقت معمول، بردپذیری، رفتار کاهش فشار و مناسب بودن رسانه را برای انواع فلومترهای پوشش داده شده در این صفحه گردآوری می کند. این به عنوان یک مرجع سریع برای غربالگری در مراحل اولیه، قبل از انجام بررسی فنی دقیق تر برای یک خط لوله و سیال خاص است.

همانطور که جدول نشان می دهد، هیچ نوع دبی سنج واحدی در هر ستون به طور همزمان در بالای صفحه قرار نمی گیرد، که بر نکته اصلی این صفحه تاکید می کند: انتخاب یک ابزار بستگی به این دارد که کدام ترکیبی از دقت، بردپذیری، کاهش فشار و سازگاری رسانه برای فرآیند مورد نظر بیشترین اهمیت را دارد. سایت هایی که چندین نوع سیال و شرایط فرآیند را مدیریت می کنند، معمولاً بیش از یک خانواده فلومتر را برای پوشش این نیازهای مختلف در دسترس دارند.

7. راهنمای نصب و نگهداری

(1) شیوه های نصب

نصب خوب تأثیر مستقیمی بر دقت فلومتر دارد، صرف نظر از اصل اندازه‌گیری. اکثر فلومترها به حداقل لوله مستقیم قبل و بعد از سنسور نیاز دارند تا مشخصات سرعت سیال قبل از اندازه‌گیری ثابت شود، و این الزام معمولاً برای طراحی‌های توربین و صفحه روزنه سخت‌تر از انواع الکترومغناطیسی یا اولتراسونیک است. لوله باید در نقطه اندازه‌گیری کاملاً پر بماند، زیرا لوله‌ای که نیمه پر شده است، حفره‌های هوا را وارد می‌کند که قرائت بیشتر انواع دبی‌متر را از بین می‌برد. زمین مناسب برای فلومترهای الکترومغناطیسی اهمیت زیادی دارد، زیرا جریان های الکتریکی سرگردان در خط لوله در غیر این صورت می توانند با سیگنال ولتاژ القایی کوچک تداخل ایجاد کنند. جداسازی لرزش و نصب ایمن به محافظت از حسگرهای گرداب و توربین در برابر استرس مکانیکی که می‌تواند بر کالیبراسیون آنها در طول زمان تأثیر بگذارد، کمک می‌کند.

(2) تعمیر و نگهداری معمول

تعمیر و نگهداری معمول بسته به نوع دبی سنج متفاوت است، اما معمولاً شامل بررسی های دوره ای اجزای خیس شده، تأیید کالیبراسیون صفر و دهانه، و تمیز کردن سطوحی است که سیال فرآیند را لمس می کند. طراحی‌های توربین و روتامتر از بررسی منظم قطعات متحرک خود بهره می‌برند، زیرا سایش مکانیکی عامل اصلی رانش دقت در این طرح‌ها در طول زمان است. فلومترهای التراسونیک الکترومغناطیسی، گردابی و گیره دار، که هیچکدام دارای قطعات متحرک در مسیر خیس شده نیستند، معمولاً به نگهداری مکانیکی کمتری نیاز دارند، اگرچه رسوب الکترود در کنتورهای الکترومغناطیسی و کوپلینگ مبدل در کنتورهای اولتراسونیک هنوز ارزش بررسی را بر اساس برنامه دارند. ابزارهای فشار دیفرانسیل باید خطوط ضربه ای خود را به صورت دوره ای برای انسداد یا نشت بررسی کنند، زیرا این خطوط مستقیماً بر سیگنال فشاری که به فرستنده می رسد تأثیر می گذارد.

(3) نشانگرهای عیب یابی

عدم تطابق ناگهانی یا تدریجی بین قرائت دبی سنج و حقایق شناخته شده فرآیند، مانند تغییر سطح مخزن یا مقدار دسته، اغلب اولین نشانه خاموش بودن چیزی است. نویز یا ناپایداری سیگنال معمولاً به هوای وارد شده، حفره یا تداخل الکترومغناطیسی از تجهیزات مجاور اشاره می کند، در حالی که خواندن ثابت اما اشتباه می تواند نشان دهنده رسوب سنسور، رانش کالیبراسیون یا یک مسیر جریان تا حدی مسدود باشد. بررسی شرایط نصب در برابر طرح اصلی معمولاً اولین مرحله عیب‌یابی است، قبل از لمس تنظیمات کالیبراسیون.

به طور خلاصه: نصب خوب از بسیاری از مشکلات دقت قبل از شروع جلوگیری می کند، بازرسی های معمول زودتر ساییدگی یا رسوب را نشان می دهد، و دستور عیب یابی واضح، بررسی نصب قبل از لمس کالیبراسیون، به طور کلی مشکلات خواندن را سریعتر حل می کند.

8. سوالات متداول

تفاوت بین دقت و تکرارپذیری در فلومتر چیست؟

دقت این است که قرائت فلومتر چقدر با مقدار جریان واقعی مطابقت دارد که معمولاً به عنوان درصد قرائت یا در مقیاس کامل داده می شود. تکرارپذیری به این معناست که ابزار چقدر یکسان را در شرایط بدون تغییر نشان می‌دهد، بدون اینکه لزوماً بگوییم این خواندن چقدر به مقدار واقعی نزدیک است. یک ابزار می‌تواند تکرارپذیری بالایی از خود نشان دهد در حالی که هنوز یک آفست کالیبراسیون دارد که بر دقت کلی آن تأثیر می‌گذارد.

آیا می توان از یک نوع دبی سنج هم برای مایعات و هم برای گازها استفاده کرد؟

برخی از انواع دبی سنج، از جمله طرح‌های گردابی و فشار دیفرانسیل خاص، هم برای مایعات و هم برای گازها قابل استفاده هستند، اگرچه اندازه و کالیبراسیون بین این دو متفاوت است. برخی دیگر مانند فلومترهای الکترومغناطیسی فقط با مایعات رسانای الکتریکی کار می کنند و نمی توان از آنها برای اندازه گیری گاز استفاده کرد. قبل از نهایی کردن انتخاب، ارزش بررسی مشخصات سازنده برای مایع مورد نظر را دارد.

هر چند وقت یک بار باید یک دبی سنج مجددا کالیبره یا بازرسی شود؟

فواصل کالیبراسیون مجدد به نوع دبی سنج، سیال در حال اندازه گیری، و اهمیت کاربرد بستگی دارد، و بسیاری از سایت های صنعتی از برنامه ای پیروی می کنند که از سالانه تا چند سال یکبار متغیر است. برنامه‌های انتقال حضانت یا گزارش‌دهی نظارتی معمولاً از برنامه بازرسی مکررتری نسبت به نقاط نظارت عمومی فرآیند پیروی می‌کنند. نگاهی به دریفت کالیبراسیون تاریخی برای یک مدل ابزار خاص می تواند به تعیین فاصله معقول برای یک سایت معین کمک کند.

چرا طول لوله مستقیم قبل از فلومتر مهم است؟

خم ها، دریچه ها و سایر اتصالات لوله، مشخصات سرعت سیال را مختل می کنند و آشفتگی یا ناهمواری ایجاد می کنند که می تواند برای مدتی در پایین دست ادامه یابد. اکثر دبی سنج ها با فرض یک پروفیل سرعت ثابت و یکنواخت در نقطه ای که اندازه گیری می کنند، کالیبره می شوند، بنابراین لوله مستقیم خیلی کم قبل یا بعد از کنتور می تواند خطا ایجاد کند، حتی زمانی که خود ابزار به درستی کار می کند.

چه چیزی باعث بی ثباتی سیگنال در سیستم های اندازه گیری جریان می شود؟

ناپایداری سیگنال اغلب از حباب های هوا یا گاز در سرویس مایع، حفره شدن در نزدیکی شیرها یا پمپ ها، تداخل الکترومغناطیسی از موتورهای مجاور یا درایوهای فرکانس متغیر، یا ارتعاش مکانیکی که بر حسگر تأثیر می گذارد ناشی می شود. مشخص کردن علت دقیق معمولاً به معنای بررسی شرایط نصب، پارامترهای عملیاتی فرآیند و محیط الکتریکی اطراف دستگاه است.

آیا Xinguo Group Co., Ltd. فلومتر را برای نیازهای صنعتی خاص تولید می کند؟

Xinguo Group Co. Ltd. ابزارهای جریان را در کنار ابزار دقیق دما، فشار و سطح توسعه و تولید می کند و از صنایع فرآیندی از جمله نیرو، پتروشیمی، متالورژی و تصفیه آب پشتیبانی می کند. این شرکت با ریشه‌ای به سال 1997 و یک پایگاه تولیدی در شهر تیانچانگ، استان آنهویی، کابل‌ها، شیرآلات و تجهیزات اتوماسیون مرتبط مورد استفاده در همین صنایع را نیز تولید می‌کند. این گستره وسیع محصول اجازه می دهد تا اندازه گیری جریان در کنار الزامات ابزار دقیق مرتبط در یک فرآیند مهندسی مورد بازنگری قرار گیرد، که می تواند برای تسهیلات هماهنگ کننده انواع ابزار در یک پروژه واحد مفید باشد.