ישנם מגוון דרכים למדידת זרימת נפח שרוב המהנדסים משתמשים בהן, בניגוד למדידת זרימת מסה שאינה נפוצה ומובנת. כיצד למדוד קצב זרימת מסה באופן ישיר ולהדגיש תכונות ישימות של מדי זרימת מסה מסוימים הזמינים לעסקים הוא מה שמסביר מאמר זה.
סוגי
מד זרימת מסה אלקטרונית ועקרונות פעולה
סוגי המונים הנפוצים ביותר הם מד זרימת לחץ דיפרנציאלי (מד זרימת DP), מד זרימה של קוריוליס ומד זרימת גז מסה תרמית
מד זרימת לחץ דיפרנציאלי למדידת זרימת מסה
זה כרוך בשימוש בחסימה כמו דיסק בעל חור בקוטר ספציפי שממוקם בתוך אזור זרימה למינרית ואז נמדד לחץ הנוזל משני הצדדים. יהיה לחץ גבוה יותר בצד במעלה הזרם, בעוד שהפרש הקריאה נחשב ביחס לכל המרחק שיש בין שתי נקודות הקריאה, צמיגות, קוטר הצינור וקצב הזרימה הנפחי, בהתאם להגדרה לפי משוואת פויזוויל. התיקונים ללחץ וטמפרטורה נעשים בכדי להגיע לקצב זרימת מסה שהוא סטנדרטי. משתמשים במדי זרימה של DP יחד עם מכשיר זרימה אלקטרוני, שמפחית את קצב מד הזרימה המוני לפי קצב זרימה, טמפרטורה ולחץ. נכון לעכשיו, מכשירי אוטומציה של סילבר מפתחים מד זרימה מאוזן שהוא סוג של מד זרימת DP מתקדם וניתן להשתמש בו בהרבה יישומים קשים, כגון מדידת קצב זרימת נוזלים בטמפרטורה גבוהה או בלחץ גבוה.
מד הזרימה המוני של קוריוליס למדידת זרימת המוני בתקשורת
מדידת המסה באמצעות
מד זרימת מסה של Coriolis כוללת אינרציה. התהליך כולל גז או נוזל צפוף הזורמים דרך צינור רטט מפעיל קטן. כשהוא מאיץ, הוא מפעיל כוח פיתול חישוב הפוגע בצינור ביחס למסה. המפרט של קצב זרימת המסה אינו דורש שום ידע לגבי זרימת הנוזל פנימה. מד זרימת מסה אלקטרוני של קוריוליס עם תצוגה דיגיטלית כדי להציג זרימת מסה של נוזלים, זרימה כוללת, ערך צפיפות, זה יכול להיות גם בתדר, 4-20mA, תקשורת RS 485, אפילו עם פרוטוקולי הארט.
מד זרימת מסה תרמי למדידת זרימת מסת גז
הם מגיעים בשני עיצובים: אלה מוכנסים לחדר יחד עם צינורות דגימה מחוממים. המסה שלהם נוצרת על סמך הקיבולת הספציפית של חום הנוזל שיש להם, ומכאן שלילת וריאציות בצפיפות. מדי זרימת מסה תרמית מסתדרים היטב עם קצב זרימת גז נמוך.
כדי להשתמש במד זרימת מסה תרמית, קח בחשבון שהוא עשוי להיות מושפע מהבאים הבאים:
•
עיבוי לחות בגלאי הטמפרטורה: לחות עשויה להיווצר על ידי גזים רוויים, מה שמוביל לקריאות גרועות ומכאן, לקורוזיה.
•
הצטברות חלקיקים: אם חיישן זרימת הגז מושפע מהצטברות שאריות, מה שמעכב את העברת החום, זה עלול לגרום לקריאות נמוכות.
•
שגיאת הנחת קיבולת חום ספציפית: זה נובע משינויים בהרכב הגז.
חוץ מזה, לוקח זמן למדי זרימת מסה תרמית להגיע למצב של טמפרטורת פעולה יציבה. לכן, הקריאות חייבות להיעשות תמיד מאוחר יותר ולא לאחר שהמכשיר מופעל. מד זרימת מסה תרמית אלקטרונית הוא סטנדרטי עם תצוגה דיגיטלית, פלט 4-20mA, פלט RS485 ופלט, זהו ספק כוח 24V DC או 220V AC.
אף על פי שמדי זרימת המוני של קוריוליס נחשבים למדוייקים ביותר, ישנן שגיאות המגיעות מבועות בנוזל. שגיאות כאלה מגיעות עם "התזה" בתוך הצינור, מה שמשמיע רעש ומשנה את האנרגיה הדרושה לצינור לרטוט. עם חללים גדולים, אנרגיית הרטט הנדרשת של הצינור עולה מאוד, מה שמוביל לכשל מוחלט. בנוסף, הפרדת נוזל לנוזל כמו גם גז מייצרת השפעה מעכבת על הרטט של הצינור
מדי זרימת מסה תרמית מתאימים
לגזים ולמדידת זרימת אוויר . השימוש בהם נרחב ב:
•
עיבוד כימי
•
סינון וגילוי נזילות
•
ניטור האוויר של מתקן הכוח הגרעיני
•
מדידת גז תהליכי מוליכים למחצה
יישומים נוספים נפוצים המשמשים למדי זרימת מסה תרמית הם ניתוח מעבדה, כמו כרומטוגרפיה של גז.
בהיותו הטכניקה המדויקת והיקרה ביותר, מד הזרימה של קוריוליס הם סוג המד הנפוץ ביותר המיושם ליישומים מדעיים הכוללים מדידת קורוזיביות, גזים ונוזלים נקיים. הם כוללים גם:
•
עיבוד כימי
•
נפט ושמן
•
טיפול בשפכים
מטרים המשמשים לעיבוד עיסת נייר מתוכננים עם צינור ישר וניקוים הוא מאמץ יותר. לפיכך, עדיף שהם משמשים ליישומי משקאות ומזון, כמו גם תרופות. בכל מה שקשור לטיפול בשפכים כמו בפעולות כרייה, הם יעילים.
טייקים
מדידה עקיפה של קצב זרימת מסה על ידי לחץ דיפרנציאלי אפשרית גם כן ישירות עם מטר, על
ידי שימוש במד הזרימה של אפקט הקוריוליס . זה יכול גם לעבוד עם קיבולת חום ספציפית.
מדי זרימת המוני של קוריוליס מבצעים את המדידה המדויקת ביותר למספר הנוזלים הגבוה ביותר, אולם הם יקרים. היתרון בשימוש בהם כולל חובה על הידע בנוגע לנוזל המובל.
מדי זרימת מסה תרמית מדויקים פחות; עם זאת, הם עדיין משתמשים בטכניקה ישירה של מדידה. הם דורשים ידע אודות קיבולת החום הספציפית של הנוזל.
מדי הזרימה של לחץ ההפרש מייצרים מדידה עקיפה שמקורה בנגזרת המשוואה של פויזוויל ויש לשנות אותה ללחץ נוזלי וגם לטמפרטורה. זה די ישים במקרה של נוזל שאינו דחיס.
מכשירי סילבר אוטומציה מוכרים מדי זרימת מסה מסוגים שונים עם יציאות אלקטרוניות ותצוגות דיגיטליות בעלות נמוכה, מוזמנים ליצור איתנו קשר לקבלת המחיר.
