מדי זרימת מסה תרמית ומדי זרימה אולטרסאונד נמצאים שניהם בשימוש נרחב במדידת אוויר דחוס תעשייתית . הבחירה בין שתי אפשרויות אלו משפיעה ישירות על דיוק ניטור צריכת האנרגיה, עלויות התפעול והתחזוקה ויציבות הייצור. במאמר זה, השווינו בין שתי הטכנולוגיות על ידי בחינת עקרונות הפעולה שלהן, מאפייני הביצועים העיקריים שלהן, כמו גם שיקולי התקנה ושימוש בעולם האמיתי. אנו גם נדריך אתכם במדריך מעשי שיעזור לכם לבחור וליישם את הפתרון הנכון.
1. עקרון מד זרימת מסה תרמית
כידוע לכולנו, לשני סוגי מדי הזרימה הללו עקרונות מדידה שונים, הקובעים ישירות את תנאי ההפעלה הרלוונטיים שלהם. מד זרימת פיזור תרמי למד זרימת אוויר דחוס פועל על בסיס עקרון ההולכה התרמית ומשתמש בשיטת הפרש טמפרטורה קבוע כדי למדוד ישירות את קצב זרימת מסת האוויר הדחוס. חיישן זרימת מסת האוויר מורכב משני נגדי פלטינה ברמת ייחוס, אחד מנטר את טמפרטורת האוויר הדחוס והשני שומר על הפרש טמפרטורה קבוע. קצב הזרימה מומר על סמך קצב פיזור החום. יתרון מרכזי אחד הוא שהוא אינו דורש פיצוי טמפרטורה ולחץ נוספים, ויכול לקבל ישירות נתוני זרימת מסה.
2. עקרון מד זרימת גז אולטרסאונד
מדי זרימה אולטרסאונדים לאוויר משתמשים בעיקר בשיטת זמן הטיסה, הפולטת גלי קול דרך מתמרים מזווגים במעלה ובמורד הזרם, ומחשבת את מהירות הזרימה באמצעות הפרש הזמן בין התפשטות קדימה לאחור. מד זרימת אוויר דחוס מסוג אולטרסאונד מיועד למדידת זרימת אוויר ללא מגע ואפילו ללא חיתוך הצינורות בעת התקנת חיישן זרימת האוויר, ללא חלקים נעים בתוך הצינור, ומתאים לתנאי עבודה מורכבים עם קטרים גדולים ולחצים גבוהים.
ליבת הבחירה היא התאמת פרמטרי הביצועים לתנאי ההפעלה בפועל. הטבלה הבאה משווה בבירור את מדדי הביצועים המרכזיים של שני סוגי מדי הזרימה, הכוללים ממדים מרכזיים כגון דיוק, יחס טווח, עמידות ללחץ ועמידות בחום:
מדדי ביצועים | מדי זרימת אוויר דחוס תרמיים | מדי זרימת אוויר דחוס אולטרסאונד |
דיוק המדידה | ±1%FS, מודלים מדויקים עד ±0.5%FS | סוג כללי ±1%~±2.5%, סוג דיוק גבוה ±0.5%~±1% |
יחס טווח זרימה | יחס זרימה אופייני של 10:1~20:1, מתאים לתנודות זרימה קטנות ובינוניות | 20:1~40:1, יתרון משמעותי בטווח רחב, מתאים לתנודות זרימה גדולות |
טווח התנגדות לחץ | רגיל ≤1.6MPa, דגמים מותאמים אישית עד 4MPa | רגיל ≤10MPa, מתאים לצינורות תעשייתיים בלחץ גבוה |
פלט אות | תומך באות זרם 4-20mA, אות דופק, חלקם עם תקשורת RS485 | אות סטנדרטי של 4-20mA (דיוק 0.1%), ניתן להרחבה עם מודול שידור אלחוטי |
סטנדרטיזציה של התקנה של מדי זרימה תרמיים משפיעה ישירות על דיוק המדידה, והליבה פועלת לפי העיקרון של "קטע צינור ישר שמור + עומק החדרה נכון". מד זרימת מסה תרמית מסוג החדרה לאוויר דורש החדרה לציר הצינור, ואורך מוט המדידה מותאם אישית בהתאם לקוטר הצינור. אם לא ניתן להכניסו במלואו, היצרן צריך לספק מקדמי כיול כדי לפצות על שגיאות.
מד זרימת מסה תרמית להכנסה:
1. בחירה: יש צורך בקטעי צינור ישרים לפני ואחרי מד הזרימה, כאשר במעלה הזרם יש קטעי צינור ישרים בקוטר של פי 10 ומעלה (10D), ובמורד הזרם יש קטעי צינור ישרים בקוטר של פי 5D ומעלה, תוך הימנעות ממקורות הפרעה כגון מרפקים ושסתומים;
2. בסיס קבוע בעת התקנת מד זרימת מסה מסוג החדרה: הבסיס (שבדרך כלל מסופק על ידי ספק כמו silverinstruments.com) מרותך לראש הצינור, תוך הקפדה על כך שציר החור העובר ניצב לציר הצינור;
3. חיבור אטום: בעת התקנת שסתום כדור ייעודי, יש להשתמש באטמי ניילון לטמפרטורות בינוניות מתחת ל-100 מעלות צלזיוס, ובאטמי נחושת לטמפרטורות מעל 100 מעלות צלזיוס. ניתן להשתמש בחומר איטום להברגת צינורות Loctite 567 לאיטום;
4. התקנת גלאי זרימת מסה תרמית: שחררו את אום הקיבוע, הכניסו את הגלאי לצינור למיקום המיקום (הגלאי נמצא בדרך כלל באמצע הצינור), סובבו את מוט החיבור כדי ליישר את החץ עם כיוון הזרימה, והדקו את האום;
5. חיבור חשמלי למשדר זרימת מסה תרמי דיגיטלי: חבר את קו האות 4-20mA בהתאם להוראות ההפעלה מאתר silverinstruments.com, וודא מיגון והארקה נאותים כדי למנוע הפרעות אלקטרומגנטיות.
התקנת מד זרימת מסה תרמית מקוונת:
מד זרימה תרמי מסוג Inline קל יותר להתקנה בהשוואה למד זרימה תרמי מסוג Insert, והוא מותקן מראש בקטע צינור ייעודי לפני עזיבת המפעל. פשוט חבר את הצינור בהתאם לתקן האוגן (GB/T9119-2000) כדי להבטיח שציר הצינור אופקי עם שגיאה של ≤± 2.5°. עם זאת, עליך ליצור צינור ישר לפני ואחרי מד הזרימה כמד זרימה מסוג Insert.
ליבת ההתקנה של מד הזרימה האולטרסאונד מתמקדת ב"פריסת מתמר + קטע צינור ישר שמור + מיגון אות". מודל שיטת הפרש הזמן צריך להבטיח התקנה סימטרית של מתמרים במעלה ובמורד הזרם, ושהזווית בין כיוון התפשטות גלי הקול לציר הצינור עומדת בדרישות היצרן. נקודות התפעול הספציפיות כוללות:
1. קטע צינור ישר: יש לשמור קטע צינור ישר של ≥ 10D במעלה הזרם ו-≥ 5D במורד הזרם, ולהאריך אותו כשמתקרבים למקור ההפרעה;
2. התקנת מתמרים: ניתן להשתמש בשיטות V ו-Z לסידור על מנת להבטיח שנתיב התפשטות גלי הקול יהיה ללא הפרעה, ויש ללטש את משטח ההתקנה בצורה שטוחה;
3. הגנה חשמלית: קו האות 4-20mA וקו החשמל מונחים בנפרד, שכבת המיגון מקורקעת בקצה אחד, והתאמת העכבה היא 0-1KW;
4. ניפוי שגיאות וכיול: לאחר ההתקנה, יש להזין פרמטרים כגון קוטר הצינור ועובי הדופן כדי למטב את דיוק המדידה באמצעות כיול באתר.
במהלך ההתקנה המקוונת, ניתן להשתמש במחורר ייעודי כדי להשיג פעולה ללא הפסקה. במהלך ההתקנה במצב כיבוי, יש לוודא שציר הקידוח קונצנטרי עם הבסיס. אם הסטייה גדולה מדי, ניתן להרחיב את הפתח כדי לשמור על מרווח כוונון.
עבור קוטרי צינורות קטנים ובינוניים (כגון גודל 1/8 אינץ', גודל 1/4 אינץ' או גודל 1/2 אינץ') ומדידת זרימה קטנה בדיוק גבוה (כגון במעבדות ובסניפים פנאומטיים), עדיפים מדי/בקרי זרימה תרמיים.
למדי זרימה אולטרסאונד יתרונות רבים יותר בצנרת בקוטר גדול (DN80 ומעלה), בתנאי עבודה בלחץ גבוה (>4MPa), או באתרים תעשייתיים עם רעידות קשות (כגון יציאות מדחס). התכנון ללא חלקים נעים יכול להפחית את תדירות התחזוקה.
בתרחישי ניטור צריכת אנרגיה, אם נדרשת רכישה ישירה של נתוני זרימת מסה, מודלים תרמיים מתאימים יותר; אם יש לקחת בחשבון מספר מדידות גז או תנאי תנודות זרימה גבוהות, קצב סיביות בעל טווח רחב של מד זרימה אולטרסאונד הוא פרקטי יותר.
אם אינכם רוצים לנתק את הצינור או לקדוח חור כדי להתקין מד זרימת גז תרמי בצינור, תוכלו לשקול מד זרימת גז אולטרסאונד.
חלק מהמשתמשים אינם רוצים להשתמש במד הזרימה למשך זמן רב ורוצים למדוד את הזרימה רק באופן זמני. הם יכולים גם לבחור במד זרימת גז אולטרסאונד נייד.
עם זאת, מדי זרימת אוויר אולטרסאונד ללא מגע יקרים מאוד, ולכן תקציב הוא גם שיקול מרכזי עבור הלקוחות.
מדי זרימה תרמיים דורשים ניקוי קבוע של חיישן הזרימה כדי למנוע הצטברות של שמן ואבק מאוויר דחוס, מה שעלול להוביל לירידה ביעילות המוליכות התרמית.
המפתח לשמירה על משטח ההתקנה של מד הזרימה האולטרסוני הוא למנוע פגיעה בהעברת גלי הקול כתוצאה מהצטברות אבנית. במקביל, יש לבדוק באופן קבוע את מצב החיבור של קו האות כדי למנוע סחיפה במדידה הנגרמת כתוצאה מרפיון.
שני סוגי הציוד דורשים כיול קבוע של דיוק פלט האות 4-20mA כדי להבטיח סנכרון עם נתוני מערכת הבקרה.
התקלה הנפוצה של מדי זרימה תרמיים היא "סחיפת מדידה", שלעתים קרובות נגרמת עקב זיהום של הגשוש או חתך צינור ישר לא מספק. ניקוי הגשוש וכיוונון מיקום ההתקנה יכולים לפתור את הבעיה; אם אין פלט אות, בדקו את אספקת החשמל ואת מעגל 4-20mA לרציפות. אם מד הזרימה האולטרסאונד מציג "אות חלש", זה נובע בעיקר מסטייה בהתקנה של המתמר או נוכחות של בועות בצינור. כוונון זווית המתמר או הפליטה יכול להחזיר את הפעילות הרגילה.
כאשר תכולת הלחות של האוויר הדחוס גבוהה מדי, החיישן התרמי נוטה להתעבות, דבר המשפיע על דיוקו ומחייב התקנת התקן ייבוש; במדי זרימה אולטרסאונד יש לשים לב לבידוד כדי למנוע היווצרות כפור על הדופן הפנימית של הצינור החוסמת את התפשטות גלי הקול.
אין עליונות או נחיתות מוחלטת בין מדי זרימת אוויר תרמיים למדי זרימת אוויר קוליים. הליבה היא להתאים לדרישות תנאי העבודה: מדי זרימת אוויר תרמיים נבחרים לדיוק גבוה, תקציב נמוך וגילוי זרימה לטווח ארוך, בעוד שמדי זרימת גז קוליים נבחרים לקצבי זרימה גדולים, לחצים גבוהים וקטרים גדולים או מדידת זרימת אוויר ניידת, אך בעלות גבוהה מאוד. יש להקפיד על דרישות קטע הצינור הישר ומפרטי האיטום במהלך ההתקנה, ולשמור על ניקיון וכיול האותות של חיישן המיקוד על בסיס יומי כדי למקסם את יציבות הציוד ודיוק המדידה.
Email
WA
Inquiry
