איך מודדים זרימת מסה?

מדידת קצב זרימה נפחית וקצב זרימת מסה

אנו יודעים שנפח הנוזל יכול להיות מושפע מטמפרטורת ולחץ הנוזל, בעוד המסה של הנוזל אינה משתנה עם הזמן, הטמפרטורה והלחץ. ערכי מדידת הזרימה של מדי זרימה נפוצים, כגון מדי זרימה של לוחות פתחים, מדי זרימת טורבינה, מדי זרימת מערבולת, מדי זרימה אלקטרומגנטיים, מדי סיבוב, מדי זרימה אולטרסאונדים ומדדי זרימה גלגלי שיניים אובליים הם מדי זרימת קצב זרימת נפח. אבל עבור פעילויות כגון מחקר מדעי (מד זרימה במעבדה), בקרת תהליכי ייצור, ניהול איכות, חשבונאות כלכלית והעברת משמורת יש בדרך כלל צורך במדידת זרימת המונים. שימוש במד הזרימה הנפחי למדידת רק את קצב זרימת הנפח של הנוזל לרוב אינו יכול לעמוד בדרישות של אנשים, ובדרך כלל יש צורך לנסות להשיג את קצב זרימת המסה של הנוזל. בעבר ניתן היה להשיג את זרימת המסה רק בעקיפין באמצעות שיטות כמו תיקון, המרה ופיצוי לאחר מדידת הטמפרטורה, הלחץ, הצפיפות והנפח של הנוזל. בשיטת מדידה זו, ישנם ערכי ביניים רבים (אשר מזהים באמצעות חיישן טמפרטורה תעשייתי, משדר לחץ וכו'), וקשה להבטיח ולשפר את הדיוק של מדידת זרימת מסה. עם התפתחות המדע והטכנולוגיה המודרניים, כמה שיטות מדידה והתקני מדידה ישירה של זרימת מסה הופיעו בזה אחר זה, מה שקידם את התקדמות טכנולוגיית מדידת הזרימה.

מהם סוגי מד זרימת המסה?

כיום ניתן לחלק את שיטות מדידת זרימת המונים לשתי קטגוריות:

מדידת זרימת מסה עקיפה

זרימת הנפח וצפיפות הנוזל נמדדות בו זמנית, ומסת הנוזל מחושבת על ידי מחשב הזרימה; או זרימת הנפח, הטמפרטורה והלחץ של הנוזל נמדדים בו-זמנית, תוך שימוש בצפיפות הנוזל, הטמפרטורה והלחץ כדי לחשב את זרימת המסה על ידי מסכמי זרימה או מחשבי זרימה. לדוגמה, אנו משתמשים במד זרימת מערבולת, מד זרימת פתח, מד זרימת לחץ דיפרנציאלי למדידת זרימת הנפח של קיטור רווי או קיטור מחומם, ולאחר מכן משתמשים בחיישן טמפרטורה ומשדר לחץ PT100 כדי למדוד את טמפרטורת הקיטור והלחץ, לאחר הזנת ערך הטמפרטורה והלחץ לתוך מכלול הזרימה, צפיפות הקיטור וזרימת הקיטור המונית מחושבים. 4", 6 אינץ' 8 אינץ' מדי זרימת קיטור Vortex משמשים לעתים קרובות למדידת זרימת הקיטור המונית בדרך זו.
מדידה עקיפה של זרימת מסה דורשת מדידות פרמטר ביניים מרובות, ולאחר מכן חישובים ותיקונים. לכן הטעות המצטברת גדולה יחסית. עם זאת, מכיוון שזו השיטה המסורתית, המשתמשים מכירים אותה יותר ונוטים להשתמש בשיטה זו במקרים מסוימים שבהם דיוק המדידה אינו נדרש גבוה במיוחד; שיטת פיצוי הטמפרטורה והלחץ נמצאת עדיין בשימוש נרחב במדידת זרימת הגז המונית בתנאים סטנדרטיים.

מדידת זרימת מסה ישירה

איזה סוג של מד זרימה מודד ישירות את קצב זרימת המסה? עם טכנולוגיית הפיתוח של מדידת זרימת מסה ישירה, יוצרו סוגים רבים של מדי זרימת מסה ישירה. כגון מדי זרימת מסה קלורימטרית, מדי זרימת מסה דחפים, מדי זרימת מסה בלחץ דיפרנציאלי, מדי זרימת מסה דו-טורבינית ומדדי זרימת מסה Coriolis. כיום משתמשים בעיקר במדדי זרימת מסה של קוריוליס. מדידת הנוזל משקפת ישירות את ערך זרימת המסה, ואין לה שום קשר לשינויי הטמפרטורה, הלחץ, הצפיפות ופרמטרים נוספים של הנוזל.
מד זרימת מסה Coriolis הוא מכשיר מדידת זרימת מסה המשתמש בעיקרון מדידה חדש. זה התפתח במהירות מאז תחילת שנות ה-80.
ניתן להשתמש במדדי זרימת מסה של Coriolis בתעשיות הפטרוכימיות, הכימיות, התרופות, הנייר, המזון והאנרגיה. נעשה בהם שימוש נרחב באיתור ובקרה של מדידת תהליכים והעברת משמורת והזדמנויות אחרות. מוערך מאוד על ידי תעשיית המדידה ומתקבל בברכה על ידי המשתמשים, זהו סוג חדש של מד זרימת מסה מתקדם יותר ובעל מגמת התפתחות מהירה בעולם כיום.

בהשוואה לשיטות מדידת זרימת מסה מסורתיות, מדי זרימת מסה של Coriolis יש את התכונות הבולטות הבאות:

• (1) זה יכול למדוד ישירות את זרימת המסה של הנוזל בצינור הסגור ולקבל ישירות את אות זרימת ההמונים (זרם, תדר או דופק). שיטת מדידה זו אינה דורשת מדידה והמרה או תיקון של פרמטרים ביניים, ובכך משפרת את דיוק מדידת זרימת המסה. דיוק המדידה של זרימת המסה הוא גבוה, יכולת החזרה טובה, והיא יכולה להיות ביחס גדול יחסית להורדה.
• (2) מדי זרימת Coriolis ישימים לנוזלים קשים רבים. ניתן להשתמש בו כמדדי זרימה בצמיגות גבוהה או כמדדי זרימת מסה של נוזלים שאינם ניוטוניים או נוזל המכיל כמות קטנה של גז. מדי זרימת Coriolis יכולים לשמש למדידת נוזלים מלוכלכים, נוזלים עם מוצקים מרחפים או חלקיקים, כך שהם יכולים לשמש כמד זרימה של תרחיץ, מדי זרימת מסה של נוזל בוץ, מדי זרימת מסה של עיסת נייר; ניתן להשתמש במדדי זרימת מסה של Coriolis ביישומים הבאים: מד זרימת אספלט, מד זרימת בוץ, מד זרימת דבש, מד זרימת גפ"מ, מד זרימה אולטרה-נמוך/קריוגני, מד זרימת צבע לטקס, מד זרימת דבש, מד זרימת פולימרים, מד זרימת שומן, מד זרימת שוקולד וכו'. עיקרון, דיוק המדידה של מד זרימת המסה Coriolis יכול להיחשב ככזה שאינו מושפע מהפרמטרים הפיזיים של הנוזלים וממצב הזרימה.
• (3) אין מכשולים וחלקים נעים בתוך חיישן מד הזרימה המונית, כך שהאמינות גבוהה, חיי השירות ארוכים וכמות התחזוקה היומית קטנה.
• (4) בנוסף למדידה ישירה של זרימת המסה של הנוזל, מדי זרימת מסה דיגיטליים יכולים גם למדוד ישירות את צפיפות הנוזלים, הטמפרטורה, אחוז המוצקים. זהו משדר זרימת מסה רב-משתני אינטליגנטי שיכול לספק מגוון פונקציות של תצוגת פרמטרים ובקרה.
• (5) ניתן לבחור בגדלים מרובים של מדי זרימת מסה. יש לנו מדי זרימת מיקרו מסה עבור יישומי זרימה נמוכה, DN3, DN6, 1/8", 3/8" וכן הלאה. גדלי החוגה הנפוצים של מדי זרימה של קוריוליס הם 1", 2", 3", 4 אינץ', 5 אינץ', 6 אינץ', 8 אינץ' ו-10 אינץ' מדי זרימה של קוריוליס.
• (6) מד זרימת מסה אלקטרוני, עם פלט נוכחי של 4-20Ma, פלט דופק, פלט תדר, 485 תקשורת, HART, המשמש למטרות בקרה ופלט שונות, בקרת אצווה.
• (7) יחידות מדידת זרימת מסה: ק"ג/שעה, t/h

מחיר מד זרימת מסה

כמה עולה מד זרימת מסה Coriolis? המחיר של מדי זרימת מסה קוריוליס יקר בהרבה ממדדי זרימת נפח. המחיר קשור למותג, לגודל מד הזרימה ולתפקוד מד הזרימה. המחיר של מד זרימת המסה של Silver Automation Instruments Coriolis מתחיל מ-2800 דולר ארה"ב.