Что такое расходомер?

Что такое расходомер?

Расходомер — это устройство, используемое для измерения объемного или массового расхода жидкости, протекающей по трубе.

Было разработано множество принципов измерения для надлежащего измерения различных типов потока в зависимости от таких условий, как давление и температура. Типы потока включают потоки газа, жидкости и многофазные потоки.

Некоторые изделия могут быть установлены снаружи трубопровода для измерения расхода. Однако многие расходомеры предназначены для установки внутри трубопровода для измерения расхода. Поэтому установку расходомера следует тщательно продумать либо до установки трубопровода, либо на этапе проектирования.

Применение расходомера

Расходомеры широко используются в производстве, где используются жидкости, включая химические и нефтяные заводы, автомобильную, полупроводниковую, фармацевтическую и пищевую промышленность.

Для расходомеров разработано более десяти (10) различных принципов работы, и соответствующий расходомер должен быть выбран в соответствии с обрабатываемой жидкостью.

Расходомеры, установленные в трубах, могут нарушать поток. Поэтому выбор должен основываться на рассмотрении степени этого воздействия. Частота, время и стоимость обслуживания также должны быть учтены.

Типы расходомеров

Ниже приводится краткое введение в типы расходомеров и их соответствующие механизмы, принципы и преимущества.

• Объемный расходомер
• Расходомер Кориолиса
• Ультразвуковой расходомер
• Электромагнитный расходомер
• Тепловой расходомер
• Вихревой расходомер Кармана
• Площадный расходомер
• Турбинный расходомер
• Расходомер дифференциального давления
• Вихревой расходомер расходомер
• Расходомер с проточной ячейкой

1. Поступательный расходомер

Расходомер с положительным вытеснением состоит из трубы с тем же внутренним диаметром, что и измеряемый трубопровод, ротора и детектора вращения. Жидкость, протекающая по трубе, вращает ротор, а расход измеряется путем определения скорости вращения.

Конструкция проста и очень точна, но использование шестерен может привести к таким проблемам, как запутывание.

Он используется для измерения расхода жидкостей, таких как мазут и смазочное масло, которые имеют относительно стабильную плотность. Благодаря своей высокой точности он хорошо подходит для таких применений, как торговля мазутом.

2. Расходомер Кориолиса

Расходомер Кориолиса состоит из двух U-образных трубок, вибрационной машины и датчика силы. Расходомер Кориолиса использует принцип силы Кориолиса, при котором две колеблющиеся U-образные трубки с протекающей через них жидкостью генерируют силы в противоположных направлениях друг к другу.

Хотя кориолисов расходомер имеет недостаток в том, что он длинный из-за своего принципа измерения, он хорошо справляется с прямым измерением массового расхода. Он обладает высокой точностью и отзывчивостью и широко используется, когда одновременно необходимо измерить плотность жидкости.

С другой стороны, он менее эффективен в средах с вибрациями или при измерении жидкостей, содержащих пузырьки.

3. Ультразвуковой расходомер

Ультразвуковой расходомер состоит из ультразвукового генератора и измерительного прибора. Расход рассчитывается путем измерения времени распространения ультразвуковых волн и эффекта Доплера, вызванного отражением ультразвуковых волн. Этот расходомер может выполнять измерения снаружи трубопровода.

Он имеет преимущество бесконтактного измерения расхода жидкости, что позволяет модернизировать расходомер на существующем трубопроводе. Его также можно установить экономически эффективно, даже на трубопроводе большого диаметра.

Однако он не очень подходит для приложений, требующих высокоточного измерения расхода из-за ошибок, вызванных такими факторами, как толщина стенки трубы.

4. Электромагнитный расходомер

Электромагнитный расходомер вычисляет расход, измеряя электродвижущую силу, генерируемую катушкой внутри устройства. Эта электродвижущая сила зависит от скорости магнитного материала, помещенного внутрь измеряемой жидкости.

Многие из этих счетчиков не требуют установки в трубе и используются, когда затраты на техническое обслуживание расходомеров, установленных в трубе, например, для загрязненной воды, высоки.

Электромагнитный расходомер используется для измерения расхода пульпы, смешанной с твердыми частицами, поскольку он не имеет подвижных частей и не препятствует потоку жидкости. Однако он не может измерять непроводящие жидкости, такие как нефть.

5. Тепловой расходомер

Тепловой расходомер состоит из двух датчиков температуры и нагревателя. Он вычисляет расход, измеряя разницу между температурой жидкости до и после ее нагрева нагревателем. Затем это измерение преобразуется в расход. Тепловой расходомер известен своей способностью работать в широком диапазоне температур.

Тепловой расходомер может измерять едкие газы, поскольку это бесконтактный газовый расходомер. Кроме того, практически нет потери давления и можно измерять массовый расход. Однако он может не подходить для измерения расхода газов, которые уже содержат загрязняющие вещества.

6. Площадь расходомера

В расходомере площади поплавок внутри вертикально сужающейся трубки прерывает поток снизу вверх, что приводит к разнице давлений до и после поплавка. Счетчик находится в положении, в котором вес поплавка и сила разности давлений уравновешены. Считывая это положение, можно определить расход.

Он используется для измерения расхода жидкостей, газов, продувочных жидкостей и многого другого. Его простая конструкция делает его экономически эффективным, хотя он не обеспечивает очень высокую точность измерения.

7. Турбинный расходомер

Турбинный расходомер располагается в потоке и вычисляет объемный расход на основе числа оборотов рабочего колеса. Он использует тот факт, что скорость вращения рабочего колеса, ось которого параллельна потоку, прямо пропорциональна скорости потока.

Легкая конструкция обеспечивает высокую степень свободы при установке. Благодаря своей легкости, дешевизне, превосходной повторяемости и отзывчивости он хорошо подходит для измерения больших объемов жидкости. Однако он имеет короткий срок службы из-за износа подшипников.

8. Расходомер дифференциального давления

Расходомер дифференциального давления использует отверстие для создания потери давления и измеряет расход, используя разницу давления между первичной и вторичной сторонами.

Он характеризуется своей низкой стоимостью и широким спектром применения. Фактическая калибровка расхода не требуется.

9. Вихревой расходомер Кармана

Расходомер вихревой Кармана состоит из препятствия, предназначенного для создания вихря Кармана, и прибора для измерения вихря. Расход рассчитывается путем измерения вихря Кармана.

Вихрь Кармана — это регулярный вихрь, создаваемый в результате препятствия.

Расходомер вихревой Кармана может измерять широкий спектр жидкостей, поскольку в нем нет механических рабочих частей или электродов. Однако его нельзя использовать в условиях высокой вибрации из-за требуемой длины прямой трубы и возможности неисправностей, вызванных вибрацией.

Он используется для измерения пара и чистой воды.

10. Расходомер вихревой Кармана

Расходомер вихревой Кармана — это расходомер, использующий вихрь Кармана. Вихрь Кармана — это чередующаяся последовательность регулярных вихрей, которые возникают ниже по течению от объекта (источника вихря), помещенного в поток жидкости.

11. Расходомер с проточной ячейкой

Расходомер с проточной ячейкой — это тип расходомера с диафрагмой, который создает перепад давления путем установки отверстия в трубопроводе, через который протекает вода или воздух, и измеряет перепад давления с помощью поплавка, установленного в притоке.