איך מודדים זרימת נוזלים?

מהו מד זרימה?

מכשיר מדידת זרימת הנוזל מכונה ביחד מד הזרימה.
מד הזרימה הוא אחד המכשירים החשובים למדידה תעשייתית. זה ישים באופן נרחב למטלורגיה, חשמל, פחם, כימיקלים, נפט, תחבורה, בנייה, טקסטיל קל, מזון, רפואה, חקלאות, הגנת הסביבה וחיי היומיום של אנשים. זהו כלי חשוב לפיתוח ייצור תעשייתי וחקלאי, חיסכון באנרגיה, שיפור איכות המוצר ושיפור היתרונות הכלכליים ורמות הניהול. היא תופסת תפקיד חשוב בכלכלה הלאומית. על מנת להתאים למטרות שונות יצאו בזה אחר זה סוגים שונים של מדי זרימה. היו יותר מ-60 סוגים של מדי זרימה שהוכנסו לשימוש למדידת זרימת נוזלים, כגון מים, סולר, שפכים, מי מלח, מי ים, דלק, תמיסות כימיות וכו'. מדי זרימה נפוץ ביותר: מד זרימה בלחץ דיפרנציאלי, מדי זרימת מערבולת, מדי זרימה של טורבינה, מד סיבוב, מדי זרימה דיגיטליים של מטרה, מדי זרימה אלקטרומגנטיים, מדי זרימה קוליים.

מד זרימה אלקטרומגנטי למדידת זרימת נוזלים

מד זרימה מגנטי הוא מכשיר מד זרימה רגיל למדידת נוזלים, הוא מודד נוזלים מוליכים, כגון מים, שפכים מלוחים, מי שירותים, תבלין, עיסת, מיץ, מי מלח, סודה קאוסטית, קו ספוג, NaOH, חומצה גופרתית, וורט. ,וכו.
למד זרימה אלקטרומגנטי יש שני קונסטרוקציות, תצוגה מרחוק ותצוגה קומפקטית. פלט מד הזרימה יכול להתאים בקלות ל-PLC, DCS. וכו' כדי להשיג את הפונקציות כגון הקלטה, בקרה והתאמה. במקביל, מד ה-mag אפשרי מצויד בממשק התקשורת RS-485 /MODBUS כדי להתחבר למחשב. עקרון העבודה של מדי זרימה אלקטרומגנטיים הוא חוק האינדוקציה האלקטרומגנטית של פאראדיי. הנוזל המוליך מזרים את קו הכוח המגנטי בשדה המגנטי כדי ליצור פוטנציאל אינדוקטיבי. ביטוי: E = KBLV, בנוסחה, B הוא חוזק האינדוקציה המגנטי; L הוא המרחק בין מדידת האלקטרודה; V היא המהירות הממוצעת של פעילות גופנית בשדה המגנטי בשדה המגנטי; K הוא הקבוע היחסי.

מדי זרימה אלקטרומגנטיים מורכבים בעיקר משני חלקים: חיישן וממיר. החיישן ממיר את זרימת הנוזל לפוטנציאל האינדוקציה המתאים. תפקידו של ממיר זרימה הוא להגביר ולהמיר את אות המתח המיליוולווראלי של הפלט של חיישן הזרימה האלקטרומגנטית ואת הפרופורציה של הזרימה לתוך פלט זרם DC, מתח או דופק סטנדרטי שניתן לקלוט על ידי המכשיר התעשייתי.

היתרונות של מדי זרימה אלקטרומגנטיים הם:

• (1) מדידת זרימת נפח נוזל עם מוליכות מסוימת כגון חלקיקים מוצקים, תרחיף או חומצה, אלקלי, נוזל קורוזיבי, נוזל אגרסיבי, תמיסת מלח וכו' יכולה גם לבצע מדידת זרימת נוזל דו-כיוונית.
• (2) אין רכיבי תנועה וזרמים בצינור החיישן, כך שאין איבוד לחץ, אין אינרציה מכנית והתגובה רגישה מאוד.
• (3) טווח המדידה גדול, למשל מד זרימה מגנטי של 1/2 אינץ', מד זרימת נוזלים 1 אינץ', מד זרימת נוזלים 2 אינץ', מד נוזל 4 אינץ', מד זרימה מגנטי 6 אינץ', 8 אינץ' ו-DN200 מד זרימה לנוזל וכו'
• (4) זרימת הנפח הנמדדת על ידי אלקטרומגנטים ומדדי זרימה למעשה אינה מושפעת מצפיפות הנוזל, צמיגות, טמפרטורה, לחץ ומוליכות
• (5) מד זרימת נוזלים דיגיטלי עם 24V או 220V AC או אפילו מד זרימת נוזלים המופעל על ידי סוללה.
• (6) יחידת מדידת זרימת נוזלים יכולה להיות m3/h, LPH, LPM, CFM, GPM, GPH., וכו'

החסרונות של מדי זרימה מגנטיים הם:

• (1) מד הזרימה האלקטרומגנטי לא יכול למדוד נוזל עם מוליכות נמוכה, הוא לא יכול למדוד מים טהורים, נוזל אורגני, סולר, דלק וכו'
• (2) מד זרימת נוזל Mag אינו יכול למדוד גז, אדים ונוזל המכילים יותר בועות.
• (3) לא ניתן להשתמש במד זרימה מגנטי עבור נוזלים עם טמפרטורות גבוהות מאוד.

מד זרימה של טורבינת נוזל

מד זרימת טורבינת נוזל הוא מכשיר מדידת זרימת נוזלים חסכוני מאוד; זה יכול למדוד נוזל נקי עם צמיגות של פחות מ 40 cps. לעתים קרובות אנו משתמשים במד זרימת טורבינה נוזלית למדידת מים, מים ניידים, דקלים מזוקקים, שמן צמחי, דלק, סולר, ביו-דזל, נפט, חלב וכו'.
מד זרימת טורבינה מורכב מטורבינה, מיסב, קדם מגבר ומכשיר תצוגה. רוטור ההשפעה של זרימת הנוזל, הטורבינה מסתובבת, מהירות הטורבינה משתנה עם השינויים בזרימת הנוזל, כלומר, זרימת הנוזל גדולה, מהירות הטורבינה גם היא גדולה, ואז מהירות הטורבינה מומרת ל הפולס החשמלי של התדר המתאים. לאחר הגברה של המגבר הקדמי, התצוגה האלקטרונית נשלחת לספירה ותצוגה. לפי מספר הדופק ומספר הדופק הכולל של יחידת הזמן, ניתן למצוא את קצב זרימת הנוזל והזרימה המצטברת.
התכונות של מד זרימת טורבינות נוזלי הן מדויקות ביותר, חוזרות על עצמן, ללא סחיפה ויחס טווח גבוה. מד זרימת הטורבינה בעל מיסב איכותי וסרטי הסחה מעוצבים במיוחד, כך שהוא מפחית מאוד את הבלאי ואינו רגיש לשיא שלו. הנוזל הנמדד אינו יכול להכיל חלקיקים. מוצקים או חלקיקים עלולים לגרום נזק לחיישן זרימת הטורבינה. חיישני זרימת טורבינה יש אפשרויות רבות, כגון מד זרימת נוזלים בזרימה נמוכה בגודל 6 מ"מ (1/4 אינץ'), מד זרימה נוזלי בזרימה נמוכה, 10 מ"מ, 1/2", 1", 2", מד זרימת טורבינת נוזל DN50, מד טורבינה בגודל 3 אינץ', 4 אינץ', 6 אינץ', מד טורבינה 8 אינץ' ומד זרימת טורבינה 10 אינץ'.

מד זרימת וורטקס למדידת זרימת נפח נוזלים

מדי זרימת וורטקס משמשים בעיקר במדידת זרימה של נוזלי צנרת תעשייתיים, כגון גז, נוזל, קיטור ואמצעי תקשורת אחרים. זה יכול למדוד נוזלים כמו מים חמים, מים RO, מים DI, דלק ודיזל. חיישן זרימת וורטקס מאופיין באובדן לחץ קטן, טווח מדידה גדול, דיוק גבוה וחזרתיות טובה. כאשר נמדדת זרימת נפח הנוזל של תנאי העבודה, היא מושפעת כמעט ללא תקדים מפרמטרים כמו צפיפות נוזלים, לחץ, טמפרטורה וצמיגות. לחיישן זרימת וורטקס אין חלקים נעים, כך שאמינות ביצועי מדידת הנוזל גבוהה והתחזוקה אינה נחוצה. פרמטרי מכשיר זרימת המערבולת יכולים להיות יציבים לאורך זמן.

מד זרימה וורטקס הוא סוג חדש של מד זרימה הנמדד על פי עקרון המערבולת של Kamen. בגלל יכולת ההסתגלות הטובה שלו לנוזלים, הוא יכול למדוד ישירות את זרימת הנפח של קיטור, אוויר, גז, מים ונוזל ללא צורך בפיצוי טמפרטורה ולחץ. הוא מצויד בחיישן טמפרטורה ולחץ למדידת זרימת הנפח וזרימת המסה של גז וקיטור.

מד זרימת שטח משתנה, הידוע גם בשם (מד זרימת רוטור), זהו מכשיר זרימת הנפח. למד זרימה VA יש היסטוריה ארוכה, והוא יכול להצביע על קצב זרימת נוזל ללא כל אספקת חשמל. Rotameter יכול למדוד נוזל נקי בטווח רחב, כגון מים, דלק, תמיסה כימית, חומצה כלורית, תמיסת אנזים, גליצרין, טולואן, שמן סויה, אתיל אצטט., וכו'
המבנה של מד זרימה VA הוא פשוט. אלמנט זיהוי הזרימה של מד הזרימה המצוף מורכב מצינור קונוס אנכי המורחב מלמטה למעלה ומצף שנע מעלה ומטה לאורך פיר צינור החרוט.
למדדי זרימה בשטח משתנה יש יתרונות רבים כגון מבנה פשוט, עבודה אמינה, אובדן לחץ קטן ונוזל נמוך נמדד. למדי זרימה צפים יש מגוון רחב של טווח זרימה, בדרך כלל 10: 1. הנמוך ביותר הוא 5: 1. הפלט של אלמנט זיהוי הזרימה קרוב ללינאריות.

מד זרימה אולטראסוני

מד זרימה אולטראסוני הוא מכשיר מדידת זרימת מהירות המשתמש בדופק אולטראסוני למדידת זרימת נוזלים. המשדר הקולי ממיר אנרגיה חשמלית לאנרגיה קולית ומעביר אותה לנוזל הנמדד. מדי זרימה אולטרסאונד מחולקים בדרך כלל ל: מדי זרימה אולטרסאונד חיישן מוכנס, מהדק על מדי זרימה אולטרסאונד וכו'.
היתרונות של מד זרימה קולי:
(1) מד זרימה אולטראסוני הוא מדידת זרימת נוזל ללא מגע, המתאימה לקוטר צינור גדול, מדידת זרימה גדולה, ואינה מושפעת מפרמטרים כגון טמפרטורה, צמיגות, צפיפות הנוזל.
(2) מד הזרימה האולטראסוני יכול למדוד מדיומים שונים של מים או שמן.
(3) צריכת האנרגיה של מדי זרימה קוליים היא קטנה מאוד, מה שיכול בקלות להשיג אספקת חשמל לסוללה לטווח ארוך.

חסרונות:

מד זרימה קולי של זמן מעבר יכול למדוד רק נוזל טהור מאוד, כגון מים נקיים או סולר.

סיכום

ישנם סוגים רבים של שיטות ומכשירים למדידת זרימת נוזלים. לכל מוצר יש את הישימות הספציפית שלו ואת המגבלות שלו. יש לקוות שבעתיד, מד זרימת נוזלים יתפתח נוח יותר, חסכוני, פרקטי וישים למדידת מד הזרימה של נוזלים מותנים שונים כדי לעמוד טוב יותר בדרישות התעשייה ולהועיל לאנושות. כיום יותר ויותר אנשים אוהבים להשתמש בקוריוליס מד זרימת מסה למדידת קצב זרימת מסה נוזלית ומסה כוללת. זהו מד מדידת זרימת מסה ישירות, יש לו דיוק גבוה וניתן להשתמש בו למדידת נוזל בצמיגות גבוהה, כגון שרף, שמן כבד, דבק, משחה וכו'