הסוגים הנוכחיים ביותר של מד הזרימה הם מד זרימת לחץ דיפרנציאלי, רוטאמטר, מד זרימת טורבינה, מד זרימה אלקטרומגנטי, מד זרימה של מערבולת, מד זרימת מסה תרמית, מד זרימת מסה של קוריוליס, בואו נסביר את העיקרון, המאפיינים, סקירת היישום ופיתוח של מדי הזרימה השונים שהוזכרו
מד הזרימה האלקטרומגנטי הוא חיישן זרימה למדידת נוזלים מוליכים על פי חוק האינדוקציה האלקטרומגנטית של פאראדיי.
למד הזרימה האלקטרומגנטי יש סדרה של מאפיינים מצוינים, שיכולים לפתור את הבעיות שמדי זרימה אחרים אינם קלים ליישום, כמו מדידת זרימה מלוכלכת וזרימת קורוזיה.
בשנות השבעים והשמונים של המאה העשרים הייתה לזרימה אלקטרומגנטית פריצת דרך משמעותית בטכנולוגיה, מה שהפך אותה לסוג נפוץ של מד זרימה, ואחוז השימוש בה במדי הזרימה המשיך לעלות.
(1) צינור המדידה הוא צינור ישר חלק ללא חסימות. הוא מתאים למדידת נוזלים דו-פאזיים מוצקים-נוזליים המכילים חלקיקים מוצקים, כגון עיסה, בוץ, ביוב וכו '.
(2) אובדן הלחץ הנגרם על ידי זיהוי הזרימה אינו נוצר, והשפעת החיסכון באנרגיה טובה;
(3) זרימת הנפח הנמדדת כמעט ואינה מושפעת משינויים בצפיפות הנוזלים, צמיגותם, הטמפרטורה, הלחץ והמוליכות;
(4) טווח הזרימה גדול וניתן להפוך אותו לקוטר חיישן זרימה גדול;
(5) ניתן למדוד נוזלים קורוזיביים על ידי בחירת אלקטרודות מסוג מתאים וחומר בטנה.
(1) לא ניתן למדוד נוזלים עם מוליכות נמוכה מאוד, כגון למדוד את זרימת השמן;
(2) לא ניתן למדוד גזים, אדים ונוזלים המכילים בועות גדולות;
(3) לא ניתן להשתמש במדידת זרימת נוזלים בטמפרטורה גבוהה.
סקירת יישומים:
מדי זרימה מגנטיים נמצאים בשימוש נרחב ביישומי הרבה. זהו סוג של סוגי מדי זרימה המשמשים לעתים קרובות, חיישני זרימת מג בקוטר גדול משמשים בעיקר בפרויקטים של אספקת מים וניקוז; מדי זרימה קטנים ובינוניים משמשים לעיתים קרובות ביישומים גדולים או קשים למדידה, כגון מדידת תעשייה כימית, נוזל קורוזיבי חזק, עיסת תעשיית מתכות לא ברזליות; על ידי בחירת אלקטרודות מהסוג הנכון, בטנה וחומר דיור, ניתן להשתמש בו בתעשייה היגיינית, כגון לשמש כמד זרימת חלב, מד זרימת מים נייד, מד זרימת מיץ וכן הלאה.
מדי זרימת טורבינה, הסוג העיקרי של מדי הזרימה המהירה, משתמשים ברוטור רב-להבי (טורבינה) כדי לחוש את קצב הזרימה הממוצע של הנוזל, ולהפיק את הזרימה המיידית או את כמות המטרים הכוללת.
מד זרימת טורבינה הם מוצרים חוזרים ומדויקים בקרב כל מד הזרימות.
(1) דיוק גבוה
(2) יכולת חזרה טובה;
(3) אין אפס סחף, יכולת טובה נגד הפרעות;
(4) יחס סידור מיטה גדול;
(5) מבנה קומפקטי.
(1) לא ניתן לשמור על מאפייני הכיול לאורך זמן;
(2) לתכונות הנוזל השפעה רבה על ביצועי חיישני הזרימה;
סקירת יישומים:
מדדי זרימה של טורבינות נמצאים בשימוש נרחב ליישום להלן: נפט, נוזלים אורגניים, נוזלים אנאורגניים, גזים נוזליים, גז טבעי ונוזלים קריוגניים.
מד הזרימה המונית של קוריוליס (להלן CMF) הוא מד זרימת מסה ישיר שנעשה על ידי עקרון כוח הקוריוליס אשר פרופורציונלי לזרימת המסה כאשר הנוזל זורם דרך הצינור הרוטט. זהו סוג של סוגי מד זרימה יקרים.
זה יכול למדוד זרימת מסה, צפיפות וטמפרטורה של נוזלים על ידי חיישן אחד בלבד.
אין חלקים נעים בצינור חיישן הזרימה של קוריוליס
מד קוריוליס יכול למדוד מגוון רחב של מדיום, כגון גז, נוזל וקיטור, slurry וכן הלאה.
דיוק גבוה
מד הזרימה המוני של Coriolis אינו יציב בנקודת אפס, וקל ליצור סחף אפס, אשר משפיע על הדיוק;
לא ניתן להשתמש במדי זרימת מסה של Coriolis למדידת מדיה בצפיפות נמוכה וגזים בלחץ נמוך;
מדי הזרימה של המוני Coriolis רגישים להפרעות רטט חיצוניות. כדי למנוע את ההשפעות של רעידות צינור, למדי זרימת המוני של Coriolis יש דרישות גבוהות יותר להתקנה ולתיקון של חיישני זרימה.
לא ניתן להשתמש בקטרים גדולים יותר, נכון לעכשיו מכשירי אוטומציה מכסף יכולים לספק מקסימום מד זרימת מסה DN200 Coriolis.
מד זרימת מסה תרמית משתמש בעקרון העברת חום כדי לזהות זרימת גז, כלומר מד המודד את הזרימה באמצעות יחס החלפת חום בין נוזל בזרימה למקור חום. קראנו לזה גם מד זרימה TMF.
מד זרימת מסה תרמית אינו דורש פיצוי טמפרטורה ולחץ למדידת זרימת הגז והמדידה נוחה ומדויקת.
מד זרימת הגז הוא בעל יחס טווח גדול, במיוחד למדידת גז בקצב זרימה נמוך.
חיישן זרימת הגז אורך חיי שירות ארוכים. לחיישן אין חלקים נעים וחלקים רגישים ללחץ והוא אינו מושפע מרטט לדיוק המדידה.
זה עם התקנה ותחזוקה קלים. התקנת ייצור ותחזוקה ללא הפסקה אפשריים.
מדי זרימת מסה תרמית מגיבים לאט.
אם הרכב הגז הנמדד משתנה מאוד, הערך הנמדד עשוי להשתנות במידה רבה עקב שינויים בערך cp ומוליכות תרמית.
עבור זרימות קטנות, חיישן זרימת הגז יביא חום ניכר לגז הנמדד.
מדי זרימת מסה תרמית מיועדים רק למדידת זרימת גז, אינם יכולים לשמש למדידת נוזלים, כמו כן עליהם להיות גז יבש יחסית, ותכולת המים צריכה להיות בטווח של 20%.
מד הזרימה של המערבולת הוא מחולל מערבולת שאינו יעיל המונח בנוזל, והנוזל מופרד לסירוגין משני צידי הגנרטור כדי לשחרר שני מיתרי מערבולת מעוקמת באופן קבוע.
(1) המבנה פשוט ומוצק;
(2) ישנם סוגים רבים של נוזלים הניתנים להחלה, כגון מדידת זרימת גז נוזלי, נוזלים וקיטור;
(3) דיוק גבוה;
(4) יחס סידור מיטה גדול;
(5) ירידת הלחץ קטנה.
(1) לא חל על מדידת נוזלים עם ריינולד נמוך;
(2) נדרשים קטעי צינור ישרים ארוכים יותר;
(3) גורם המונה נמוך (בהשוואה למד זרימת הטורבינה);
(4) המכשיר עדיין חסר ניסיון ביישום בזרימה פועמת ובזרימה מרובת-שלבים.
מד הזרימה של האזור המשתנה המכונה גם רוטמטר, ממלא תפקיד חשוב במדידת נוזלים קטנים ומיקרו-זרימה. בחרוט אנכי המוגדל מלמטה למעלה, כובד החתך העגול של המצוף נקלט בכוח הנוזל. ובכך לגרום לצוף הוא יכול לעלות וליפול בחופשיות בתוך החרוט.
באמצע שנות השמונים המכירות ביפן, מערב אירופה וארצות הברית היוו 15% עד 20% ממדי הזרימה. התפוקה של סין בשנת 1990 נאמדת בין 12 ל -140,000 יחידות, מתוכן יותר מ -95% הם זרימת צף של חרוט זכוכית. מכשירי אוטומציה כסופים מספקים רוטמטרים של צינור מתכת. אנו מוכרים גם רוטמטרים דיגיטליים עם תצוגה דיגיטלית, סוגים שונים של פלט ותקשורת.
(1) מד הזרימה של צינור הזכוכית הוא בעל מבנה פשוט ונוח לשימוש, ויש לו חסרונות של עמידות בלחץ נמוך וסיכון גדול לצינורות זכוכית שבירים;
(2) מתאים לקוטר צינורות קטן ושיעורי זרימה נמוכים;
(3) ירידת הלחץ נמוכה.
מד זרימה נפחי, הידוע גם בשם זרימת תזרים חיובית, המכונה מד זרימה של PD, הם מהמדויקים ביותר במדי זרימה. הוא משתמש באלמנט מדידה מכני כדי לחלק את הנוזל ברציפות לחלק נפח ידוע יחיד, ומודד את הנפח הכולל של הנוזל בהתבסס על מספר הפעמים שתא המדידה ממלא ומפזר שוב ושוב את נפח הנוזל בזה אחר זה. מד זרימה הוא סוג של סוגי זרימת תזרים חיוביים אופייניים.
(1) דיוק מדידה גבוה;
(2) אין דרישת צינור ישר להתקנה;
(3) ניתן להשתמש בו למדידת נוזלים בעלי צמיגות גבוהה, כגון נפט גולמי, מדידת זרימת שרף;
(4) טווח זרימה רחב;
(5) מכשירי זרימה בקריאה ישירה ניתנים לצבירה ישירה של סך הזרימה ללא אספקת חשמל חיצונית, והסכום הכולל ברור וקל להפעלה.
(6) מכשירי אוטומציה מכסף מוכרים מדי זרימת הילוכים אובאליים עם צגים דיגיטליים, פלט 4-20mA, פלט דופק, תקשורת RS485 ופרוטוקול הארט.
(1) חיישן הזרימה משקל מגושם וכבד;
(2) הוא מוגבל רק לנוזלים מסוג קטן, ואינם חלים גם על חיישני זרימה גדולים;
(3) לא מתאים ליישומים בטמפרטורה גבוהה ונמוכה;
(4) מרבית המכשירים מתאימים רק לנוזלים נקיים חד-פאזיים;
(5) רעש ורעידות נוצרים על ידי חיישן הזרימה הסגלגל.
