Витратомір Yokogawa

Типи витратомірів Yokogawa

Типи об'ємних витратомірів
Існує кілька типів об’ємних витратомірів, кожен з яких працює за різними принципами.
●Витратоміри поверхневої акустичної хвилі (ПАВ):Витратоміри SAW (рис. 2) — це неінтрузивні пристрої, які використовують поверхневі акустичні хвилі для вимірювання швидкості потоку рідини. Вони працюють шляхом аналізу змін у поширенні хвиль, викликаних потоком рідини.
●Головка диференціала:Вимірює різницю тиску на перешкоді (наприклад, діафрагми, вимірювачі Вентурі).
●Диференціальна площа (ротаметри):Використовує поплавок у конічній трубці для візуального відображення швидкості потоку.
●Турбінні витратоміри:Вимірює швидкість потоку шляхом обертання ротора з лопатями або лопатями.
●Ультразвукові витратоміри:Розраховує швидкість потоку шляхом вимірювання різниці в часі переданих ультразвукових сигналів.
●Вихрові витратоміри:Визначає швидкість потоку шляхом вимірювання частоти завихрення, створюваного обривним тілом у потоці потоку.
●Магнітні витратоміри:Використовує електромагнітну індукцію для вимірювання напруги, викликаної провідною рідиною, що протікає через магнітне поле.
●Лопастні колісні витратоміри:Використовуйте обертове колесо з лопатями, щоб виміряти швидкість потоку, коли рідина штовхає лопаті весла.

Масові витратоміри
Існує два види масових витратомірів: термічні масові витратоміри та коріолісові масові витратоміри. Вони вимірюють масу потоку матеріалу через лічильник. Вони в основному призначені для вимірювання газів, але в деяких випадках можуть вимірювати рідини.
●Теплові масові витратоміри:Теплові витратоміри використовують джерело тепла для введення тепла в потік і вимірювання, як змінюється температура за допомогою датчиків або скільки енергії необхідно для підтримки джерела тепла постійним. Джерело тепла може йти безпосередньо в потік або бути зовнішнім по відношенню до лічильника.
●Масові витратоміри Коріоліса:Масові витратоміри Коріоліса мають обертовий компонент, який створює силу Коріоліса для середовища, що тече. Витратомір може визначити кінцевий кутовий момент рідини та пропорційний масі рідини.

Переваги витратоміра Yokogawa

Як вибрати витратомір Yokogawa

Початкові кроки

Першим кроком у процесі вибору датчика потоку є визначення того, чи має бути інформація про витрату безперервною чи підсумованою, і чи потрібна ця інформація локально чи віддалено. Якщо дистанційно, передача має бути аналоговою, цифровою чи спільною? І, якщо спільні, яка потрібна (мінімальна) частота оновлення даних? Після отримання відповідей на ці запитання слід провести оцінку властивостей і характеристик потоку технологічної рідини та трубопроводу, який розміщуватиме витратомір.

Характеристики рідини та потоку

Перераховано рідину та її температуру тиску, допустимий перепад тиску, густину (або питому вагу), провідність, в’язкість (ньютонівську чи ні?) і тиск пари при максимальній робочій температурі разом із зазначенням того, як ці властивості можуть змінюватися або взаємодіяти. . Крім того, слід надати всю інформацію про безпеку або токсичність разом із детальними даними про склад рідини, наявність бульбашок, твердих часток (абразивних або м’яких, розмір часток, волокон), схильність до нальоту та якість пропускання світла (непрозора, напівпрозора) , чи прозорий?).

Діапазон тиску та температури

Очікувані мінімальні та максимальні значення тиску та температури повинні бути надані на додаток до нормальних робочих значень. Чи може потік бути зворотним, чи він не завжди заповнює трубу, чи може утворитися снарядовий потік (повітря-тверда речовина-рідина), чи ймовірна аерація або пульсація, чи можливі раптові зміни температури, чи потрібні спеціальні запобіжні заходи під час чищення та технічного обслуговування, ці факти теж слід констатувати.

Трубопроводи та зона монтажу

Стосовно трубопроводу та місця розташування витратоміра необхідно вказати наступну інформацію: для трубопроводу, його напрямок (уникайте низхідного потоку в рідинних системах), розмір, матеріал, графік, номінальний тиск на фланці, доступність, повороти вгору або вниз за течією, клапани, регулятори та доступна довжина прямих труб.
Що стосується зони, інженер, який розробляє специфікації, повинен знати, чи присутні або можливі вібрація або магнітні поля, чи доступне електричне або пневматичне джерело живлення, чи класифікується ця зона як вибухонебезпечна або чи існують інші спеціальні вимоги, такі як відповідність санітарним або правила очищення на місці (CIP).

Швидкість потоку та точність

Наступним кроком є ​​визначення необхідного діапазону вимірювання шляхом визначення мінімального та максимального потоків (масових або об’ємних), які будуть вимірюватися. Після цього визначається необхідна точність вимірювання витрати. Як правило, точність вказується у відсотках від фактичного показання (AR), у відсотках від каліброваного діапазону (CS) або у відсотках від повної шкали (FS). Вимоги до точності мають бути окремо визначені щодо мінімальної, нормальної та максимальної витрат. Якщо ви не знаєте ці вимоги, продуктивність вашого глюкометра може бути неприйнятною в повному діапазоні.

Точність проти повторюваності

У програмах, де продукція продається або купується на основі показань лічильника, абсолютна точність має вирішальне значення. В інших застосуваннях повторюваність може бути важливішою за абсолютну точність. Тому доцільно встановити окремо вимоги до точності та повторюваності для кожного застосування та вказати обидва у специфікаціях.
Коли точність витратоміра встановлюється в одиницях % CS або % FS, його абсолютна похибка зростатиме, коли виміряна витрата падає. Якщо похибка лічильника вказана в % AR, похибка в абсолютних значеннях залишається незмінною при високих або низьких витратах. Оскільки повна шкала (FS) завжди є більшою величиною, ніж калібрований діапазон (CS), датчик із продуктивністю % FS завжди матиме більшу похибку, ніж датчик із такою самою специфікацією % CS. Тому, щоб об’єктивно порівняти всі ставки, доцільно конвертувати всі цитовані повідомлення про помилки в ті самі одиниці % AR.
Також рекомендується, щоб користувач порівнював установки на основі сумарної похибки циклу. Наприклад, неточність діафрагми вказується в % AR, тоді як помилка пов’язаної комірки d/p – у % CS або % FS. Подібним чином, похибка коріолісового лічильника є сумою двох похибок, одна вказана в % AR, інша як значення % FS. Загальна похибка обчислюється шляхом витягання кореня із суми квадратів похибок компонентів при бажаних витратах.
У добре підготовлених специфікаціях витратомірів усі твердження про точність конвертуються в уніфіковані одиниці % AR, і ці вимоги % AR вказуються окремо для мінімального, нормального та максимального потоків. Усі специфікації витратомірів і пропозиції повинні чітко вказувати як точність, так і повторюваність лічильника при мінімальному, нормальному та максимальному витратах.
Якщо прийнятну ефективність збору можна отримати за допомогою двох різних категорій витратомірів і в одному немає рухомих частин, виберіть той, у якому немає рухомих частин. Рухомі частини є потенційним джерелом проблем не лише через очевидні причини зносу, змащування та чутливості до покриття, але також через те, що рухомі частини потребують вільного простору, що іноді створює «ковзання» в потоці, що вимірювається. Навіть із добре обслуговуваними та відкаліброваними лічильниками цей невиміряний потік змінюється зі змінами в’язкості та температури рідини. Зміни температури також змінюють внутрішні розміри лічильника і потребують компенсації.
Крім того, якщо можна отримати однакову продуктивність як від повного витратоміра, так і від точкового датчика, зазвичай доцільно використовувати витратомір. Оскільки точкові датчики не дивляться на повний потік, вони зчитують точно, лише якщо їх вставити на глибину, де швидкість потоку є середнім від профілю швидкості по всій трубі. Навіть якщо цю точку ретельно визначити під час калібрування, навряд чи вона залишиться незмінною, оскільки профілі швидкості змінюються залежно від витрати, в’язкості, температури та інших факторів.
Якщо всі інші міркування однакові, але одна конструкція забезпечує менші втрати тиску, доцільно вибрати цю конструкцію. Частково це пояснюється тим, що втрату тиску доведеться оплачувати вищими експлуатаційними витратами на насос або компресор протягом усього терміну служби установки. Інша причина полягає в тому, що падіння тиску спричинене будь-яким обмеженням на шляху потоку, і скрізь, де обмежена труба, стає потенційним місцем накопичення матеріалу, закупорювання або кавітації.

Одиниці маси або об’єму

Перед визначенням витратоміра також доцільно визначити, чи буде інформація про витрату більш корисною, якщо вона представлена ​​в одиницях маси чи об’єму. Під час вимірювання потоку матеріалів, що стискаються, об’ємний витрата не має особливого значення, якщо густина (і іноді також в’язкість) не є постійною. Коли вимірюється швидкість (об’ємна витрата) нестисливої ​​рідини, наявність зважених бульбашок спричинить помилку, отже, повітря та газ повинні бути видалені до того, як рідина досягне лічильника. В інших датчиках швидкості вкладиші труб можуть спричинити проблеми (ультразвукові) або лічильник може перестати працювати, якщо число Рейнольдса занадто низьке (у вихрових вимірювачах RD > 20 потрібне 000).
З огляду на ці міркування, слід пам’ятати про масові витратоміри, які нечутливі до коливань густини, тиску та в’язкості і на які не впливають зміни числа Рейнольдса. Також недостатньо використовуються в хімічній промисловості різноманітні лотки, які можуть вимірювати потік у частково заповнених трубах і можуть пропускати великі плаваючі або осідаючі тверді речовини.

Як обслуговувати витратомір Yokogawa

Ряд факторів впливає на вимоги до обслуговування та очікуваний термін служби витратомірів. Головним фактором, звичайно, є підбір правильного інструменту для конкретного застосування. Невдало підібрані пристрої завжди призведуть до проблем на ранній стадії. Витратоміри без рухомих частин зазвичай вимагають менше уваги, ніж пристрої з рухомими частинами. Але всі витратоміри з часом потребують певного обслуговування.

Первинні елементи витратомірів диференціального тиску вимагають великих трубопроводів, клапанів і фітингів, коли вони з’єднані з вторинними елементами, тому технічне обслуговування таких установок може бути періодичним. Імпульсні лінії можуть забиватися або піддаватися корозії, тому їх необхідно очистити або замінити. А неправильне розташування вторинного елемента може призвести до похибок вимірювань. Перенесення елемента може бути дорогим.
Витратоміри з рухомими частинами потребують періодичної внутрішньої перевірки, особливо якщо рідина, що дозується, брудна або в’язка. Встановлення фільтрів перед такими блоками допоможе звести до мінімуму забруднення та знос. У безперешкодних приладах, таких як ультразвукові чи електромагнітні лічильники, можуть виникати проблеми з електронними компонентами вторинних елементів. Датчики тиску, пов'язані з вторинними елементами, слід періодично знімати та перевіряти.

Застосування, де може виникнути покриття, також є потенційними проблемами для інструментів без перешкод, таких як магнітні або ультразвукові пристрої. Якщо покриття є ізоляційним, робота магнітних витратомірів зрештою буде погіршена, якщо електроди ізольовані від рідини. Цьому стану запобіжить періодичне чищення. В ультразвукових витратомірах кути заломлення можуть змінюватися, а звукова енергія, поглинена покриттям, призведе до виходу вимірювача з ладу.