Η ταξινόμηση του μετρητή ροής

Η ταξινόμηση του εξοπλισμού ροής μπορεί να χωριστεί σε: ογκομετρικό ροόμετρο, ροόμετρο ταχύτητας, ροόμετρο στόχου, ηλεκτρομαγνητικό ροόμετρο, ροόμετρο στροβίλου, ροόμετρο, ροόμετρο διαφορικής πίεσης, ροόμετρο υπερήχων, ροόμετρο μάζας κ.λπ.

1. Ροτόμετρο

Το ροόμετρο με πλωτήρα, γνωστό και ως ροταμέτρο, είναι ένα είδος ροόμετρου μεταβλητής επιφάνειας. Σε έναν κατακόρυφο κωνικό σωλήνα που εκτείνεται από κάτω προς τα πάνω, η βαρύτητα του πλωτήρα κυκλικής διατομής ασκείται από την υδροδυναμική δύναμη και ο πλωτήρας μπορεί να βρίσκεται μέσα στον κώνο. Ο κώνος μπορεί να ανεβαίνει και να κατεβαίνει ελεύθερα. Κινείται πάνω και κάτω υπό την επίδραση της ταχύτητας ροής και της άνωσης και, αφού εξισορροπηθεί με το βάρος του πλωτήρα, μεταδίδεται στον επιλογέα για να δείξει τον ρυθμό ροής μέσω ενός μαγνητικού συνδέσμου. Γενικά χωρίζεται σε γυάλινα και μεταλλικά ροταμέτρα. Τα ροόμετρα μεταλλικού ρότορα είναι τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα στη βιομηχανία. Για διαβρωτικά μέσα με μικρές διαμέτρους σωλήνων, χρησιμοποιείται συνήθως γυαλί. Λόγω της ευθραυστότητας του γυαλιού, το βασικό σημείο ελέγχου είναι επίσης ένας ροόμετρο ρότορα κατασκευασμένος από πολύτιμα μέταλλα όπως το τιτάνιο. Υπάρχουν πολλοί εγχώριοι κατασκευαστές ροομέτρων ρότορα, κυρίως οι Chengde Kroni (χρησιμοποιώντας γερμανική τεχνολογία Κολωνίας), Kaifeng Instrument Factory, Chongqing Chuanyi και Changzhou Chengfeng, όλοι παράγουν ροταμέτρα. Λόγω της υψηλής ακρίβειας και της επαναληψιμότητας των ροταμέτρων, χρησιμοποιείται ευρέως στην ανίχνευση ροής μικρών διαμέτρων σωλήνων (≤ 200MM).

2. Μετρητής ροής θετικής μετατόπισης

Το ροόμετρο θετικής μετατόπισης μετρά την ογκομετρική ροή του ρευστού μετρώντας τον όγκο μέτρησης που σχηματίζεται μεταξύ του περιβλήματος και του ρότορα. Ανάλογα με τη δομή του ρότορα, οι ροόμετροι θετικής μετατόπισης περιλαμβάνουν τύπους τροχού μέσης, τύπου ξύστρας, τύπου ελλειπτικού γραναζιού και ούτω καθεξής. Οι ροόμετροι θετικής μετατόπισης χαρακτηρίζονται από υψηλή ακρίβεια μέτρησης, μερικοί έως και 0,2%, απλή και αξιόπιστη δομή, ευρεία εφαρμογή, αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία και υψηλή πίεση και χαμηλές συνθήκες εγκατάστασης. Χρησιμοποιείται ευρέως στη μέτρηση αργού πετρελαίου και άλλων προϊόντων πετρελαίου. Ωστόσο, λόγω της κίνησης του γραναζιού, ο μεγαλύτερος κρυφός κίνδυνος είναι το μεγαλύτερο μέρος του αγωγού. Είναι απαραίτητο να εγκατασταθεί ένα φίλτρο μπροστά από τον εξοπλισμό, το οποίο έχει περιορισμένη διάρκεια ζωής και συχνά χρειάζεται συντήρηση. Οι κύριες εγχώριες μονάδες παραγωγής είναι: Εργοστάσιο Οργάνων Kaifeng, Εργοστάσιο Οργάνων Anhui, κ.λπ.

3. Μετρητής ροής διαφορικής πίεσης

Το ροόμετρο διαφορικής πίεσης είναι μια συσκευή μέτρησης με μακρά ιστορία χρήσης και πλήρη πειραματικά δεδομένα. Είναι ένα ροόμετρο που μετρά τη διαφορά στατικής πίεσης που παράγεται από το ρευστό που ρέει μέσω της συσκευής στραγγαλισμού για να εμφανίσει τον ρυθμό ροής. Η πιο βασική διαμόρφωση αποτελείται από συσκευή στραγγαλισμού, αγωγό σήματος διαφορικής πίεσης και μανόμετρο διαφορικής πίεσης. Η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη συσκευή στραγγαλισμού στη βιομηχανία είναι η «τυποποιημένη συσκευή στραγγαλισμού» που έχει τυποποιηθεί. Για παράδειγμα, τυπικό στόμιο, ακροφύσιο, ακροφύσιο βεντούρι, σωλήνας βεντούρι. Τώρα η συσκευή στραγγαλισμού, ειδικά η μέτρηση ροής ακροφυσίου, κινείται προς την ολοκλήρωση και ο υψηλής ακρίβειας πομπός διαφορικής πίεσης και η αντιστάθμιση θερμοκρασίας είναι ενσωματωμένα στο ακροφύσιο, γεγονός που βελτιώνει σημαντικά την ακρίβεια. Η τεχνολογία σωλήνα Pitot μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη βαθμονόμηση της συσκευής στραγγαλισμού online. Σήμερα, ορισμένες μη τυποποιημένες συσκευές στραγγαλισμού χρησιμοποιούνται επίσης σε βιομηχανικές μετρήσεις, όπως πλάκες διπλού στομίου, πλάκες στρογγυλού στομίου, δακτυλιωτές πλάκες στομίου κ.λπ. Αυτοί οι μετρητές γενικά απαιτούν βαθμονόμηση πραγματικής ροής. Η δομή της τυπικής συσκευής στραγγαλισμού είναι σχετικά απλή, αλλά λόγω των σχετικά υψηλών απαιτήσεών της για ανοχή διαστάσεων, ανοχή σχήματος και θέσης, η τεχνολογία επεξεργασίας είναι σχετικά δύσκολη. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα την τυπική πλάκα στομίου, είναι ένα εξαιρετικά λεπτό τμήμα που μοιάζει με πλάκα, το οποίο είναι επιρρεπές σε παραμόρφωση κατά την επεξεργασία, και οι μεγαλύτερες πλάκες στομίου είναι επίσης επιρρεπείς σε παραμόρφωση κατά τη χρήση, γεγονός που επηρεάζει την ακρίβεια. Η οπή πίεσης της συσκευής στραγγαλισμού δεν είναι γενικά πολύ μεγάλη και θα παραμορφωθεί κατά τη χρήση, γεγονός που θα επηρεάσει την ακρίβεια μέτρησης. Η τυπική πλάκα στομίου θα φθαρεί τα δομικά στοιχεία που σχετίζονται με τη μέτρηση (όπως οι οξείες γωνίες) λόγω της τριβής του υγρού εναντίον της κατά τη χρήση, γεγονός που θα μειώσει την ακρίβεια μέτρησης.

Παρόλο που η ανάπτυξη μετρητών ροής διαφορικής πίεσης είναι σχετικά πρώιμη, με τη συνεχή βελτίωση και ανάπτυξη άλλων μορφών μετρητών ροής και τη συνεχή βελτίωση των απαιτήσεων μέτρησης ροής για τη βιομηχανική ανάπτυξη, η θέση των μετρητών ροής διαφορικής πίεσης στις βιομηχανικές μετρήσεις έχει εν μέρει αντικατασταθεί από προηγμένους, υψηλής ακρίβειας και βολικούς μετρητές ροής.

4. Ηλεκτρομαγνητικό ροόμετρο

Ένας ηλεκτρομαγνητικός μετρητής ροής αναπτύχθηκε με βάση την αρχή της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής του Faraday για τη μέτρηση της ογκομετρικής ροής ενός αγώγιμου υγρού. Σύμφωνα με τον νόμο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής του Faraday, όταν ένας αγωγός τέμνει τη γραμμή μαγνητικού πεδίου σε ένα μαγνητικό πεδίο, παράγεται μια επαγόμενη τάση στον αγωγό. Το μέγεθος της ηλεκτροκινητικής δύναμης είναι σύμφωνο με αυτό του αγωγού. Στο μαγνητικό πεδίο, η ταχύτητα της κίνησης κάθετα στο μαγνητικό πεδίο είναι ανάλογη και, στη συνέχεια, ανάλογα με τη διάμετρο του σωλήνα και τη διαφορά του μέσου, μετατρέπεται σε ρυθμό ροής.

Ηλεκτρομαγνητικό ροόμετρο και αρχές επιλογής: 1) Το υγρό που πρόκειται να μετρηθεί πρέπει να είναι αγώγιμο υγρό ή πολτός. 2) Το διαμέτρημα και το εύρος, κατά προτίμηση το κανονικό εύρος, είναι περισσότερο από το μισό του πλήρους εύρους και ο ρυθμός ροής είναι μεταξύ 2-4 μέτρων. 3). Η πίεση λειτουργίας πρέπει να είναι μικρότερη από την αντίσταση πίεσης του ροόμετρου. 4). Πρέπει να χρησιμοποιούνται διαφορετικά υλικά επένδυσης και υλικά ηλεκτροδίων για διαφορετικές θερμοκρασίες και διαβρωτικά μέσα.

Η ακρίβεια μέτρησης του ηλεκτρομαγνητικού ροόμετρου βασίζεται στην περίπτωση όπου το υγρό είναι γεμάτο με τον σωλήνα και το πρόβλημα μέτρησης του αέρα στον σωλήνα δεν έχει ακόμη λυθεί πλήρως.

Τα πλεονεκτήματα των ηλεκτρομαγνητικών ροόμετρων: Δεν υπάρχει τμήμα στραγγαλισμού, επομένως η απώλεια πίεσης είναι μικρή και η κατανάλωση ενέργειας μειώνεται. Σχετίζεται μόνο με τη μέση ταχύτητα του μετρούμενου ρευστού και το εύρος μέτρησης είναι ευρύ. Άλλα μέσα μπορούν να μετρηθούν μόνο μετά τη βαθμονόμηση του νερού, χωρίς διόρθωση, το πιο κατάλληλο για χρήση ως συσκευή μέτρησης για καθίζηση. Λόγω της συνεχούς βελτίωσης της τεχνολογίας και των υλικών επεξεργασίας, της συνεχούς βελτίωσης της σταθερότητας, της γραμμικότητας, της ακρίβειας και της διάρκειας ζωής, και της συνεχούς επέκτασης των διαμέτρων των σωλήνων, η μέτρηση στερεών-υγρών διφασικών μέσων υιοθετεί αντικαταστάσιμα ηλεκτρόδια και ηλεκτρόδια ξύστρας για την επίλυση του προβλήματος. Προβλήματα μέτρησης μέσου υψηλής πίεσης (32MPA), αντοχής στη διάβρωση (αντιόξινη και αλκαλική επένδυση), καθώς και της συνεχούς επέκτασης του διαμετρήματος (έως 3200MM διαμέτρημα), της συνεχούς αύξησης της διάρκειας ζωής (γενικά μεγαλύτερη από 10 χρόνια), τα ηλεκτρομαγνητικά ροόμετρα γίνονται όλο και πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα, το κόστος τους έχει επίσης μειωθεί, αλλά η συνολική τιμή, ειδικά η τιμή των μεγάλων διαμέτρων σωλήνων, εξακολουθεί να είναι υψηλή, επομένως κατέχει σημαντική θέση στην αγορά ροόμετρων.

5. Υπερηχητικό ροόμετρο

Το υπερηχητικό ροόμετρο είναι ένας νέος τύπος οργάνου μέτρησης ροής που αναπτύχθηκε στη σύγχρονη εποχή. Εφόσον το ρευστό που μπορεί να μεταδώσει ήχο μπορεί να μετρηθεί με υπερηχητικό ροόμετρο, το υπερηχητικό ροόμετρο μπορεί να μετρήσει τη ροή υγρού υψηλού ιξώδους, μη αγώγιμου υγρού ή αερίου και η μέτρησή του. Η αρχή του ρυθμού ροής είναι: η ταχύτητα διάδοσης των υπερηχητικών κυμάτων στο ρευστό θα ποικίλλει ανάλογα με τον ρυθμό ροής του μετρούμενου ρευστού. Προς το παρόν, τα υπερηχητικά ροόμετρα υψηλής ακρίβειας εξακολουθούν να είναι στον κόσμο ξένων εμπορικών σημάτων, όπως η Fuji της Ιαπωνίας, η Kanglechuang των Ηνωμένων Πολιτειών. Οι εγχώριοι κατασκευαστές υπερηχητικών ροόμετρων περιλαμβάνουν κυρίως: Tangshan Meilun, Dalian Xianchao, Wuhan Tailong και ούτω καθεξής.

Τα υπερηχητικά ροόμετρα γενικά δεν χρησιμοποιούνται ως όργανα μέτρησης καθίζησης και η παραγωγή δεν μπορεί να διακοπεί για αντικατάσταση όταν το σημείο μέτρησης επί τόπου έχει υποστεί ζημιά και χρησιμοποιείται συχνά σε περιπτώσεις όπου απαιτούνται παράμετροι δοκιμών για την καθοδήγηση της παραγωγής. Το μεγαλύτερο πλεονέκτημα των υπερηχητικών ροόμετρων είναι ότι χρησιμοποιούνται για μέτρηση ροής μεγάλου διαμετρήματος (διάμετροι σωλήνων μεγαλύτερες από 2 μέτρα). Ακόμα κι αν ορισμένα σημεία μέτρησης χρησιμοποιούνται για καθίζηση, η χρήση υπερηχητικών ροόμετρων υψηλής ακρίβειας μπορεί να εξοικονομήσει κόστος και να μειώσει τη συντήρηση.

6. Μετρητής ροής μάζας

Μετά από χρόνια έρευνας, ο ροόμετρο μάζας σε σχήμα U παρουσιάστηκε για πρώτη φορά από την αμερικανική εταιρεία MICRO-MOTION το 1977. Μόλις κυκλοφόρησε, έδειξε την ισχυρή του ζωτικότητα. Το πλεονέκτημά του είναι ότι το σήμα ροής μάζας μπορεί να ληφθεί άμεσα και δεν επηρεάζεται από την επίδραση των φυσικών παραμέτρων, η ακρίβεια είναι ± 0,4% της μετρούμενης τιμής και ορισμένες μπορεί να φτάσει το 0,2%. Μπορεί να μετρήσει μια μεγάλη ποικιλία αερίων, υγρών και πολτών. Είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για τη μέτρηση υγραερίου και υγροποιημένου φυσικού αερίου με ποιοτικά εμπορικά μέσα, συμπληρωμένο με ηλεκτρομαγνητικό ροόμετρο. Επειδή δεν επηρεάζεται από την κατανομή της ταχύτητας ροής στην ανάντη πλευρά, δεν υπάρχει ανάγκη για απευθείας τμήματα σωλήνων στην μπροστινή και την πίσω πλευρά του ροόμετρου. Το μειονέκτημα είναι ότι ο ροόμετρο μάζας έχει υψηλή ακρίβεια επεξεργασίας και γενικά έχει βαριά βάση, επομένως είναι ακριβός. Επειδή επηρεάζεται εύκολα από εξωτερικούς κραδασμούς και η ακρίβεια μειώνεται, δώστε προσοχή στην επιλογή της θέσης και της μεθόδου εγκατάστασής του.

7. Ροόμετρο στροβίλου

Το ροόμετρο στροβίλου, γνωστό και ως ροόμετρο στροβίλου, είναι ένα προϊόν που κυκλοφόρησε μόλις στα τέλη της δεκαετίας του 1970. Είναι δημοφιλές από τότε που κυκλοφόρησε στην αγορά και έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως για τη μέτρηση υγρών, αερίων, ατμού και άλλων μέσων. Το ροόμετρο στροβίλου είναι ένα ροόμετρο ταχύτητας. Το σήμα εξόδου είναι ένα σήμα συχνότητας παλμού ή ένα τυπικό σήμα ρεύματος ανάλογο με τον ρυθμό ροής και δεν επηρεάζεται από τη θερμοκρασία του ρευστού, τη σύνθεση της πίεσης, το ιξώδες και την πυκνότητα. Η δομή είναι απλή, δεν υπάρχουν κινούμενα μέρη και το στοιχείο ανίχνευσης δεν αγγίζει το ρευστό που πρόκειται να μετρηθεί. Έχει τα χαρακτηριστικά της υψηλής ακρίβειας και της μεγάλης διάρκειας ζωής. Το μειονέκτημα είναι ότι απαιτείται ένα συγκεκριμένο ευθύγραμμο τμήμα σωλήνα κατά την εγκατάσταση και ο συνηθισμένος τύπος δεν έχει καλή λύση για τους κραδασμούς και την υψηλή θερμοκρασία. Ο δρόμος στροβίλου έχει πιεζοηλεκτρικούς και χωρητικούς τύπους. Ο τελευταίος έχει πλεονεκτήματα στην αντοχή στη θερμοκρασία και την αντοχή στους κραδασμούς, αλλά είναι πιο ακριβός και χρησιμοποιείται γενικά για τη μέτρηση υπερθερμασμένου ατμού.

8. Μετρητής ροής στόχου

Αρχή μέτρησης: Όταν το μέσο ρέει στον σωλήνα μέτρησης, η διαφορά πίεσης μεταξύ της κινητικής του ενέργειας και της πλάκας-στόχου θα προκαλέσει μια μικρή μετατόπιση της πλάκας-στόχου και η προκύπτουσα δύναμη είναι ανάλογη με τον ρυθμό ροής. Μπορεί να μετρήσει εξαιρετικά μικρή ροή, εξαιρετικά χαμηλή ροή (0 -0,08M/S) και η ακρίβεια μπορεί να φτάσει το 0,2%.