Սկսնակների ուղեցույց 7 տարածված հոսքաչափերի և ընտրության խորհուրդների համար

Հոսքի չափումը միայն տեխնիկական մանրուք չէ, այլ արդյունաբերական գործընթացների զարկերակն է, որը ապահովում է անվտանգություն, ճշգրտություն և ծախսերի խնայողություն: Ավելի քան 100 տեսակիհոսքաչափերԱյսօր շուկան ողողելիս, լավագույն կատարողական-գնային հարաբերակցությամբ մեկի ընտրությունը կարող է ծանրաբեռնված թվալ: Այս ուղեցույցը ուսումնասիրում է հոսքի գործիքավորման վերաբերյալ հիմնական պատկերացումները՝ օգնելով ձեզ վստահորեն կողմնորոշվել ընտրություններում: Անկախ նրանից, թե դուք ինժեներ եք, որը օպտիմալացնում է խողովակաշարը, թե մենեջեր, որը բյուջե է կազմում արդիականացումների համար, եկեք խորանանք հոսքաչափերի տեսակների հիմունքների, դրանց ուժեղ կողմերի և ընտրության գործնական խորհուրդների մեջ:

Հոսքի հաշվիչների հասկացողությունը. Ինչու են դրանք կարևոր արդյունաբերական ավտոմատացման մեջ

ՀոսքտոկոսադրույքisԱրդյունաբերական արտադրության անկյունաքարային պարամետր, որը վերահսկում է ամեն ինչ՝ քիմիական ռեակցիաներից մինչև էներգիայի բաշխում: 1970-ականներին դիֆերենցիալ ճնշման տեխնոլոգիան զբաղեցնում էր շուկայի 80% մասնաբաժինը, սակայն նորարարությունը հետագայում ներմուծել է ավելի խելացի և բազմակողմանի տարբերակներ: Այսօր,հոսքի ընտրությունմետրներառում էհավասարակշռելով այնպիսի գործոններ, ինչպիսիք են հեղուկի տեսակը, շահագործման պայմանները, ճշգրտության պահանջները և բյուջեն: Համակարգերի շահագործման հանձնումից սկսած կոշտ միջավայրերում, ինչպիսիք են ծովային նավթային հարթակները կամ դեղագործական մաքուր սենյակները, գլխավորը հաշվիչի բնութագրերը ձեր կոնկրետ կիրառմանը համապատասխանեցնելն է՝ խուսափելու համար անսարքությունից և անճշտ ցուցմունքներից:

Այս գրառումը կուսումնասիրի արդյունաբերության մեջ լայնորեն օգտագործվող հոսքաչափերի յոթ հիմնական կատեգորիաներ՝ ընդգծելով դրանց առանձնահատկությունները, առավելություններն ու թերությունները, ինչպես նաև կիրառությունները բնեղեն ոլորտներում: Պարզապես հետևեք՝ հոսքաչափ ընտրելու համար մշակված տեխնիկաները տիրապետելու համար:

1. Դիֆերենցիալ ճնշման հոսքաչափեր. հուսալի աշխատանքային ձի

Դիֆերենցիալ ճնշումչափումմնացորդներԱռավել լայնորեն կիրառվող հոսքի տեխնոլոգիան, որը կարող է մշակել միաֆազ հեղուկներ տարբեր պայմաններում, այդ թվում՝ բարձր ջերմաստիճաններում և ճնշումներում: 1970-ականներին իր ծաղկման շրջանում այն ​​գրավեց շուկայի 80%-ը՝ լավ պատճառով: Այս չափիչները սովորաբար բաղկացած են դրոսելային սարքից (օրինակ՝ անցքային թիթեղ, ծայրակալ, Պիտո խողովակ կամ միջինացված Պիտո խողովակ)՝ զուգակցված հաղորդչի հետ:

Գազի կարգավորող սարքը սահմանափակում է հեղուկի հոսքը՝ ստեղծելով ճնշման տարբերություն վերև և ներքև հոսանքներում, որը համեմատական ​​է հոսքի արագությանը: Բացվածքային թիթեղները նախընտրելի են իրենց պարզության և տեղադրման հեշտության շնորհիվ: Քանի դեռ դրանք արտադրվում և տեղադրվում են ստանդարտներին համապատասխան (օրինակ՝ ISO 5167), դրանք ապահովում են հուսալի չափումներ՝ առանց իրական հոսքի տրամաչափման անհրաժեշտության, այլ պարզապես արագ ստուգման:

Այնուամենայնիվ, բոլոր դրոսելային սարքերը մշտական ​​ճնշման կորուստ են առաջացնում: Սուր եզրով անցքային թիթեղը կարող է կորցնել առավելագույն դիֆերենցիալ ճնշման 25-40%-ը, ինչը մեծածավալ գործողությունների համար առաջացնում է էներգիայի ծախսեր: Մյուս կողմից, Պիտոյի խողովակները ունեն աննշան կորուստ, բայց զգայուն են հոսքի պրոֆիլի փոփոխությունների նկատմամբ, քանի որ տուրբուլենտությունը կարող է խաթարել դրանց ցուցմունքները:

Նավթաքիմիական գործարանում օպերատորները հնացած անցքային թիթեղները փոխարինել են Վենտուրի խողովակներով՝ ճնշման անկումը նվազագույնի հասցնելու համար, ինչը հանգեցրել է պոմպի էներգիայի սպառման 15%-ով կրճատմանը: Հետևաբար, մածուցիկ հեղուկների կամ շիլաների հետ գործ ունենալիս իմաստ ունի դիտարկել Պիտոյի խողովակների միջինացված արժեքը՝ անհավասար հոսքերում ավելի մեծ ճշգրտություն ապահովելու համար: Հարկ է նշել, որ միշտ ապահովեք առնվազն 10-20 խողովակի տրամագիծ ուղիղ հոսանքի ուղղությամբ՝ հոսքի պրոֆիլը կայունացնելու համար, հակառակ դեպքում օպերատորները կարող են գլխացավանքի մեջ ընկնել տրամաչափման հետ կապված խնդիրների մեջ:

2. Փոփոխական մակերեսի հոսքաչափեր. Պարզությունը հանդիպում է բազմակողմանիությանը

Theպատկերակային ռոտաչափը ներկայացնում էՓոփոխական մակերեսի հոսքաչափեր, որտեղ լողացող սարքը բարձրանում է կոնաձև խողովակի մեջ՝ համամասնորեն հոսքի արագությանը: Նրանց առանձնահատուկ առավելությունը տեղում ուղղակի, տեղում չափումներն են՝ առանց արտաքին սնուցման, ինչը հիանալի է դաշտում արագ ստուգումների համար:

Սրանք գալիս են երկու հիմնական տեսակով՝ ապակե խողովակային ռոտամետրեր շրջակա միջավայրի, ոչ կոռոզիոն միջավայրերի, ինչպիսիք են օդը, գազերը կամ արգոնը, համար, որոնք ապահովում են հստակ տեսանելիություն և հեշտ ընթեռնելիություն։ևմետաղխողովակռոտամետրտարբերակներբարձր ջերմաստիճանի կամ բարձր ճնշման սցենարների համար նախատեսված մագնիսական ցուցիչներով։ Վերջինս կարող է արտածել ստանդարտ ազդանշաններ ինտեգրման համար։հետձայնագրիչներorտոտալիզատորներ։

Ժամանակակից տարբերակները ներառում են զսպանակավոր կոնաձև կառուցվածքներ՝ առանց խտացման խցիկների, որոնք ունեն 100:1 պտտման հարաբերակցություն և գծային ելք, ինչը իդեալական է գոլորշու չափման համար։

Երբ խոսքը լայն կիրառությունների մասին է, լաբորատոր պայմաններում գազերի խառնման համար ընտրվում են բազմաթիվ ռոտամետրեր, որոնք խնայում են լարերի ծախսը՝ էլեկտրաէներգիայի բացակայության պատճառով: Սակայն, զգույշ լինելով թրթռումներից, ռոտամետրերը կարող են առաջացնել լողացող ջրի ցնցում և սխալ ցուցմունքներ: Օրինակ, գարեջրատան արդիականացման դեպքում մետաղական խողովակավոր մոդելները կարգավորում են տաք գարեջրի հոսքերը, եռապատկելով ծառայության ժամկետը, մինչդեռ PTFE ծածկույթով զրահապատ ապակե տարբերակները բյուջետային ընտրություն են, բայց օպերատորները պետք է ամեն տարի կարգավորեն դրանք՝ 1-2% ճշգրտություն պահպանելու համար:

3. Մրրիկավոր հոսքաչափեր. Ճշգրտության համար տատանում

Մրորոցային մետրեր, տատանողական տեսակների վառ օրինակ, հոսքի ուղու վրա տեղադրում են բլեֆային մարմին, որը առաջացնում է հերթագայող մրրիկներ, որոնց հաճախականությունը համապատասխանում է արագությանը: Շարժական մասերի բացակայությունը նշանակում է գերազանց կրկնելիություն, երկարակեցություն և նվազագույն սպասարկում:

Ունենալով այնպիսի առավելություններ, ինչպիսիք են լայն գծային տիրույթը, ջերմաստիճանի, ճնշման, խտության կամ մածուցիկության տատանումների նկատմամբ դիմադրողականությունը, ճնշման ցածր կորուստը և բարձր ճշգրտությունը (0.5-1%), մրրկային հոսքաչափերը կարողանում են աշխատել մինչև 300°C և 30 ՄՊա ջերմաստիճանի վրա, ինչը դրանք դարձնում է բազմակողմանի գազերի, հեղուկների և գոլորշու համար։

Մրորոցային հոսքաչափերի զգայունության մեթոդը տարբերվում է միջավայրից կախված. պիեզոէլեկտրական սենսորները իդեալական են գոլորշու, ջերմային կամ ուլտրաձայնային սենսորները՝ օդի համար, և գրեթե բոլոր զգայուն տարբերակները աշխատում են ջրի համար: Նման անցքային թիթեղներին, հոսքի գործակիցը որոշվում է հաշվիչի չափսերով:

Բնական գազի խողովակաշարի նախագծում, պուլսացիոն հոսքերի դեպքում, մրրկային հաշվիչները գերազանցում են տուրբիններին՝ սխալները 5%-ից նվազեցնելով մինչև 1%-ից պակաս։ Դրանք զգայուն են տեղադրման նկատմամբ, ինչը ապահովում է ուղիղ հոսք և խուսափում է փականներին մոտ լինելուց։ Ինչ վերաբերում է զարգացող միտումներին, ապա հեռավոր տեղանքների համար նախատեսված են մինչև 10 տարի մարտկոցի աշխատանքային ժամկետով անլար մրրկային հաշվիչներ։

4. Էլեկտրամագնիսական հոսքաչափեր. հաղորդիչ հեղուկների լավագույն ընկերը

Էլեկտրամագնիսական հաշվիչներ, կամ մագնիսական մետրերը, օգտագործում են Ֆարադեյի օրենքը, որն այսպիսին է հնչում. մագնիսական դաշտով անցնող հաղորդիչ հեղուկները առաջացնում են հոսքին համեմատական ​​լարում: Սահմանափակված հաղորդիչ միջավայրերով, այս մետրերը չեն տուժում ջերմաստիճանից, ճնշումից, խտությունից կամ մածուցիկությունից՝ առնվազն տեսականորեն՝ 100:1 անկման հարաբերակցությամբ և 0.5% ճշգրտությամբ: Խողովակների չափերը տատանվում են 2 մմ-ից մինչև 3 մ, համապատասխանելով ջրի, շիշի, թելքի կամ քայքայիչ նյութերի:

Էլեկտրամագնիսական հոսքաչափերը թույլ ազդանշաններ են տալիս (2.5–8 մՎ լրիվ մասշտաբով), ուստի շարժիչների աշխատանքին խանգարելուց խուսափելու համար անհրաժեշտ է պատշաճ պաշտպանություն և հողանցում ապահովել։

Էլեկտրամագնիսական հոսքաչափերը գերազանց են կեղտաջրերի մաքրման կայաններում՝ հուսալիորեն չափելով կեղտոտ հեղուկները, ինչպիսիք են լորձաթաղանթները, առանց խցանման: Մեխանիկական չափիչներից տարբերվող՝ մագնիսական հոսքաչափերը շարժական մասեր չունեն: Կոռոզիոն հեղուկների, ինչպիսիք են թթվային կեղտաջրերը, համար PFA ծածկույթով մագնիսական հաշվիչների անցումը կարող է մինչև 50%-ով կրճատել սպասարկման կարիքները, ինչպես երևում է վերջերս գործարանի վերանորոգման ժամանակ: Բացի այդ, մարտկոցով աշխատող մագնիսական հաշվիչները ավելի ու ավելի մեծ տարածում են գտնում հեռակա ջրաչափման համար՝ ապահովելով ճկունություն ցանցից դուրս գտնվող վայրերում՝ պահպանելով նույն խցանումներից զերծ հուսալիությունը:

5. Ուլտրաձայնային հոսքաչափեր. ոչ ինտրուզիվ նորարարություն

Ուլտրաձայնային հոսքմետրերգալերկու հիմնական տեսակի՝ Դոպլեր և թռիչքի ժամանակի (TOF):Դոպլերմետրերչափելհոսքը՝ հայտնաբերելով կախված մասնիկներից առաջացող հաճախականության տեղաշարժերը, ինչը դրանք դարձնում է իդեալական բարձր արագությամբ, կեղտոտ հեղուկների, ինչպիսիք են շիլաները, համար, բայց պակաս արդյունավետ՝ ցածր արագությունների կամ խողովակների կոպիտ մակերեսների համար։

Հոսքի հետ և հակառակ ուղղությամբ շարժվող ուլտրաձայնային ալիքների ժամանակային տարբերության հիման վրա հոսքը հաշվարկող TOF չափիչները գերազանցում են մաքուր, միատարր հեղուկներին, ինչպիսին է ջուրը, և ճշգրտության համար անհրաժեշտ են ճշգրիտ էլեկտրոնիկա: Բազմաճառագայթային TOF նախագծերը բարելավում են անկայուն հոսքերի արդյունավետությունը՝ ապահովելով ավելի մեծ հուսալիություն բարդ համակարգերում:

Սառեցված ջրի համակարգի վերանորոգման ժամանակ, TOF ուլտրաձայնային հաշվիչները խնայել են հազարավոր դոլարներ՝ վերացնելով խողովակների կտրման կամ անջատման անհրաժեշտությունը, ապահովելով 1% ճշգրտություն՝ պատշաճ կարգաբերմամբ: Այնուամենայնիվ, օդային փուչիկները կամ խողովակների ծածկույթները կարող են խաթարել ցուցմունքները, ուստի տեղանքի մանրակրկիտ գնահատումները կարևոր են: Դաշտային աուդիտների համար անգնահատելի են դյուրակիր ուլտրաձայնային սարքերը, որոնք ապահովում են արագ ախտորոշում առանց համակարգի անսարքության:

6. Տուրբինային հոսքաչափեր. Արագություն և ճշգրտություն շարժման մեջ

Տուրբինային հոսքմետրեր գործելԻմպուլսի պահպանման սկզբունքի վրա, որտեղ հեղուկի հոսքը պտտեցնում է ռոտորը, և ռոտորի արագությունը ուղղակիորեն կապված է հոսքի արագության հետ: Այս չափիչները գերիշխում են բարձր ճշգրտություն պահանջող կիրառություններում, գազին հատուկ դիզայնով, որն առանձնանում է ավելի փոքր շեղբերի անկյուններով և ավելի շատ շեղբերով՝ ցածր խտության հեղուկներում աշխատանքը օպտիմալացնելու համար: Դրանք ապահովում են բացառիկ ճշգրտություն (0.2–0.5% կամ 0.1% մասնագիտացված դեպքերում), 10:1 շրջադարձի հարաբերակցություն, ցածր ճնշման կորուստ և բարձր ճնշման տակ կայուն աշխատանք, բայց պահանջում են մաքուր հեղուկներ և բավարար ուղիղ խողովակաշարեր՝ տուրբուլենտության հետևանքով առաջացած սխալներից խուսափելու համար:

Ավիացիոն վառելիքի համակարգում,տուրբինային հոսքմետրերապահովվածՊահեստային փոխանցման ճշգրիտ ճշգրտություն, որը կարևոր է հաշվառման ճշգրտության համար: Փոքր անցքերի չափերը մեծացնում են հեղուկի խտության և մածուցիկության նկատմամբ զգայունությունը, ուստի հուսալի նախնական ֆիլտրացիան անհրաժեշտ է բեկորների հետ կապված սխալները կանխելու համար: Մագնիսական պիկապներով հիբրիդային դիզայնը բարելավել է հուսալիությունը՝ նվազեցնելով մեխանիկական մաշվածությունը:

7. Դրական տեղաշարժի հոսքաչափեր. Ծավալային ճշգրտություն

Դրական տեղաշարժի հոսքաչափերը չափում են հոսքը՝ յուրաքանչյուր պտույտի ժամանակ որսալով և տեղաշարժելով հեղուկի ֆիքսված ծավալներ՝ օգտագործելով օվալաձև ատամնանիվ, պտտվող մխոց կամ քերիչ տեսակների նման կառուցվածքներ: Օվալաձև ատամնանիվով չափիչները ապահովում են 20:1 շրջադարձի հարաբերակցություն և բարձր ճշգրտություն (սովորաբար 0.5% կամ ավելի լավ), բայց հակված են հեղուկի մեջ առկա մնացորդներից խցանմանը: Պտտվող մխոցով չափիչները գերազանցում են մեծ ծավալների մշակմանը, չնայած դրանց կառուցվածքը կարող է թույլ տալ աննշան արտահոսք, ինչը ազդում է ճշգրտության վրա ցածր հոսքի սցենարներում:

Հեղուկի մածուցիկությունից չազդող PD չափիչները իդեալական են յուղերի և ջրի նման հեղուկների համար, բայց անհարմար են գազերի կամ գոլորշու համար՝ իրենց ծավալային մեխանիզմի պատճառով։

Սննդի վերամշակման գործարանում PD չափիչները, մասնավորապես օվալաձև մեխանիզմներով տեսակները, կարևոր էին մածուցիկ օշարակների ճշգրիտ խմբաքանակային չափաբաժնի համար՝ ապահովելով արտադրանքի կայուն որակը: Այնուամենայնիվ, չֆիլտրացված օշարակների մեջ առաջացող մնացորդները պարբերաբար խցանումներ էին առաջացնում, ինչը ընդգծում էր ամուր ֆիլտրման համակարգերի անհրաժեշտությունը: Տեղում մաքրման (CIP) նախագծումը զգալիորեն կրճատեց պարապուրդների ժամանակը` պարզեցնելով սպասարկումը, ինչը խաղի կանոնները փոխող քայլ էր բարձր արտադրողականությամբ գծերի համար:

Ճիշտ հոսքաչափի ընտրություն. Մասնագիտական ​​խորհուրդներ հաջողության համար

Ճիշտ հոսքաչափի ընտրությունը կարևոր է արդյունաբերական գործընթացների օպտիմալացման համար, քանի որ չկա մեկ չափիչ, որը կհամապատասխանի յուրաքանչյուր կիրառմանը: Տեղեկացված ընտրություն կատարելու համար գնահատեք հիմնական գործոնները՝ հեղուկի հատկությունները (օրինակ՝ մածուցիկությունը, կոռոզիոնությունը կամ մասնիկների պարունակությունը), հոսքի միջակայքը (նվազագույն և առավելագույն արագությունները), պահանջվող ճշգրտությունը (0.1%-ից՝ պահպանման փոխանցման համար մինչև 2%՝ ընդհանուր մոնիթորինգի համար), տեղադրման սահմանափակումները (օրինակ՝ խողովակի չափը, ուղիղ հոսքի պահանջները կամ տարածքի սահմանափակումները) և սեփականության ընդհանուր արժեքը (ներառյալ գնման, տեղադրման, սպասարկման և էներգիայի ծախսերը):

Այս գործոնները ձեր գործընթացի կարիքների հետ համակարգված կշռադատելով, իդեալական դեպքում՝ փորձնական փորձարկման կամ մատակարարների հետ խորհրդակցությունների միջոցով, կարող եք ընտրել մի չափիչ, որը հավասարակշռում է կատարողականը և բյուջեն։