Srauto greitis yra dažniausiai naudojamas procesų valdymo parametras pramoninės gamybos procesuose. Šiuo metu rinkoje yra maždaug daugiau nei 100 skirtingų srauto matuoklių. Kaip vartotojai turėtų rinktis didesnio našumo ir kainos produktus? Šiandien mes padėsime visiems suprasti srauto matuoklių veikimo charakteristikas.
Skirtingų srauto matuoklių palyginimas
Diferencinio slėgio tipas
Diferencinio slėgio matavimo technologija šiuo metu yra plačiausiai naudojamas srauto matavimo metodas, galintis beveik išmatuoti vienfazių skysčių ir skysčių srautą esant aukštai temperatūrai ir aukštam slėgiui įvairiomis darbo sąlygomis. Aštuntajame dešimtmetyje ši technologija užėmė 80 % rinkos dalies. Diferencinio slėgio srauto matuoklis paprastai susideda iš dviejų dalių: droselio įtaiso ir daviklio. Droselio įtaisai, įprastos diafragmos plokštės, purkštukai, Pito vamzdeliai, vienodo greičio vamzdeliai ir kt. Droselio įtaiso funkcija – sumažinti tekančio skysčio srautą ir padaryti skirtumą tarp jo priešsrovio ir pasrovio. Iš įvairių droselio įtaisų diafragma yra dažniausiai naudojama dėl paprastos konstrukcijos ir lengvo montavimo. Tačiau jai keliami griežti apdorojimo matmenų reikalavimai. Jei ji apdorojama ir montuojama pagal specifikacijas ir reikalavimus, po patikrinimo srauto matavimas gali būti atliekamas neapibrėžties diapazone, o faktinė skysčio patikra nereikalinga.
Visuose droseliniuose įtaisuose yra neatstatomas slėgio kritimas. Didžiausias slėgio kritimas yra aštriabriaunėje angoje, kuri sudaro 25–40 % maksimalaus prietaiso skirtumo. Pito vamzdelio slėgio nuostoliai yra labai maži ir gali būti ignoruojami, tačiau jie yra labai jautrūs skysčio profilio pokyčiams.
Kintamo ploto tipas
Tipiškas šio tipo srauto matuoklio atstovas yra rotametras. Jo išskirtinis privalumas yra tas, kad jis yra tiesioginis ir nereikalauja išorinio maitinimo šaltinio matuojant vietoje.
Pagal gamybą ir medžiagas rotametrai skirstomi į stiklinius ir metalinius rotametrus. Stiklinio rotoriaus srautmatis yra paprastos konstrukcijos, rotoriaus padėtis aiškiai matoma, o rodmenis lengva nuskaityti. Jis dažniausiai naudojamas normaliai temperatūrai, normaliam slėgiui, skaidrioms ir korozinėms terpėms, tokioms kaip oras, dujos, argonas ir kt. Metaliniai rotametrai paprastai turi magnetinius jungties indikatorius, naudojami aukštoje temperatūroje ir aukšto slėgio sąlygomis ir gali perduoti standartinius signalus, kurie naudojami su registratoriais ir kt., norint matuoti bendrą srautą.
Šiuo metu rinkoje yra vertikalus kintamo ploto srauto matuoklis su spyruokliniu kūginiu antgaliu. Jis neturi kondensacinio tipo ir buferinės kameros. Jo matavimo diapazonas yra 100:1, o išvestis – tiesinė, todėl labiausiai tinka garams matuoti.
Svyruojantis
Sūkurinis srauto matuoklis yra tipiškas svyruojančio srauto matuoklio pavyzdys. Jame neaptakus objektas dedamas skysčio judėjimo kryptimi, o skystis už objekto sudaro dvi taisyklingas asimetrines sūkurinių eilutes. Sūkurinių virtinių dažnis yra proporcingas srauto greičiui.
Šio matavimo metodo savybės yra judančių dalių nebuvimas vamzdyne, rodmenų pakartojamumas, geras patikimumas, ilgas tarnavimo laikas, platus linijinis matavimo diapazonas, beveik nepaveikiamas temperatūros, slėgio, tankio, klampumo ir kt. pokyčių, ir mažas slėgio nuostolis. Didelis tikslumas (apie 0,5–1 %). Darbinė temperatūra gali siekti daugiau nei 300 ℃, o darbinis slėgis – daugiau nei 30 MPa. Tačiau skysčio greičio pasiskirstymas ir pulsuojantis srautas turės įtakos matavimo tikslumui.
Skirtingoms terpėms gali būti naudojamos skirtingos sūkurio jutimo technologijos. Garams galima naudoti vibruojantį diską arba pjezoelektrinį kristalą. Orui galima naudoti terminį arba ultragarsinį jutimą. Vandeniui tinka beveik visos jutimo technologijos. Kaip ir diafragmos plokštelės, sūkurinis... Gatvės srauto matuoklio srauto koeficientas taip pat nustatomas pagal matmenų rinkinį.
Elektromagnetinis
Šio tipo srauto matuoklis srautui aptikti naudoja indukuotos įtampos dydį, susidarantį, kai laidus srautas teka magnetiniu lauku. Todėl jis tinka tik laidžioms terpėms. Teoriškai šiam metodui įtakos neturi skysčio temperatūra, slėgis, tankis ir klampumas, diapazono santykis gali siekti 100:1, tikslumas yra apie 0,5%, taikomas vamzdžio skersmuo yra nuo 2 mm iki 3 m, ir jis plačiai naudojamas vandens ir purvo, celiuliozės ar korozinių terpių srautui matuoti.
Dėl silpno signalo,elektromagnetinis srauto matuoklisPaprastai esant pilnai skalei, srautas yra tik 2,5–8 mV, o srautas yra labai mažas, tik keli milivoltai, todėl yra jautrus išoriniams trukdžiams. Todėl siųstuvo korpusas, ekranuotas laidas, matavimo vamzdis ir vamzdžiai abiejuose siųstuvo galuose turi būti įžeminti ir turi būti atskirame įžeminimo taške. Niekada nejunkite prie viešojo variklių, elektros prietaisų ir kt. įžeminimo.
Ultragarsinis tipas
Dažniausiai pasitaikantys srauto matuoklių tipai yra Doplerio srauto matuokliai ir laiko skirtumo srauto matuokliai. Doplerio srauto matuoklis nustato srauto greitį pagal judančio taikinio atspindėtų garso bangų dažnio pokytį matuojamame skystyje. Šis metodas tinka matuoti didelio greičio skysčius. Jis netinka matuoti mažo greičio skysčius, o tikslumas yra mažas, o vamzdžio vidinės sienelės lygumas turi būti didelis, tačiau jo grandinė yra paprasta.
Laiko skirtumo srauto matuoklis matuoja srauto greitį pagal laiko skirtumą tarp ultragarsinių bangų sklidimo pirmyn ir atgal įpurškimo skystyje. Kadangi laiko skirtumas yra mažas, siekiant užtikrinti matavimo tikslumą, elektroninei grandinei keliami aukšti reikalavimai, todėl atitinkamai didėja ir matuoklio kaina. Laiko skirtumo srauto matuoklis paprastai tinka grynam laminariniam tekėjimui skysčiui su vienodu tekėjimo greičio lauku. Turbulentiniams skysčiams galima naudoti daugiaspindulius laiko skirtumo srauto matuoklius.
Impulso stačiakampis
Šio tipo srautmačiai pagrįsti impulso momento tvermės principu. Skystis veikia besisukantį elementą, kad jį suktų, o besisukančio elemento greitis yra proporcingas srauto greičiui. Tada, naudojant tokius metodus kaip magnetizmas, optika ir mechaninis skaičiavimas, greitis paverčiamas elektriniu signalu ir apskaičiuojamas srautas.
Turbininis srauto matuoklis yra plačiausiai naudojamas ir didelio tikslumo šio tipo prietaisas. Jis tinka dujoms ir skystoms terpėms, tačiau šiek tiek skiriasi savo konstrukcija. Dujoms jo sparnuotės kampas yra mažas, o menčių skaičius didelis. Turbininio srauto matuoklio tikslumas gali siekti 0,2–0,5 %, o siaurame diapazone jis gali siekti 0,1 %, o posūkio santykis yra 10:1. Slėgio nuostoliai yra maži, o slėgio varža didelė, tačiau jam keliami tam tikri reikalavimai skysčio švarai, ir jį lengvai veikia skysčio tankis ir klampumas. Kuo mažesnis skylės skersmuo, tuo didesnis smūgis. Kaip ir diafragmos atveju, įsitikinkite, kad prieš ir po montavimo taško yra pakankamai vietos. Tiesi vamzdžio sekcija, kad būtų išvengta skysčio sukimosi ir pakeistas menčių veikimo kampas.
Teigiamas poslinkis
Šio tipo prietaisų veikimo principas matuojamas tiksliai judant fiksuotą skysčio kiekį per vieną besisukančio kūno apsisukimą. Prietaisų konstrukcija skiriasi, pavyzdžiui, ovalo formos krumpliaračio srauto matuoklis, rotacinio stūmoklio srauto matuoklis, grandiklio srauto matuoklis ir kt. Ovalo formos krumpliaračio srauto matuoklio diapazonas yra gana didelis ir gali siekti 20:1, o tikslumas yra didelis, tačiau judančią krumpliaratį lengva užstrigti dėl skysčio priemaišų. Rotacinio stūmoklio srauto matuoklio vienetinis srautas yra didelis, tačiau dėl konstrukcinių priežasčių nuotėkio tūris yra gana didelis. Didelis, tikslumas mažas. Poslinkio srauto matuoklis iš esmės nepriklauso nuo skysčio klampumo ir tinka tokioms terpėms kaip riebalai ir vanduo, bet netinka tokioms terpėms kaip garai ir oras.
Kiekvienas iš aukščiau paminėtų srauto matuoklių turi savo privalumų ir trūkumų, tačiau net jei tai yra to paties tipo matuoklis, skirtingų gamintojų tiekiami produktai pasižymi skirtingomis konstrukcinėmis savybėmis.
Įrašo laikas: 2021 m. gruodžio 15 d.