اصول و روشهای انتخاب فلومتر

اصل انتخاب فلومتر:

اصل انتخاب فلومتر این است که ابتدا درک عمیقی از اصول ساختاری و خصوصیات سیال فلومترهای مختلف داشته باشیم و در عین حال با توجه به شرایط خاص سایت و شرایط محیطی اطراف انتخاب کنیم. عوامل اقتصادی را نیز باید در نظر گرفت. به طور کلی، شما باید از پنج جنبه زیر انتخاب کنید:

① الزامات عملکرد فلومتر.

② ویژگی های مایع؛

③ الزامات نصب؛

④ شرایط محیطی؛

⑤ قیمت فلومتر.

1. الزامات عملکرد فلومتر

جنبه های عملکرد فلومتر عمدتاً عبارتند از: دبی اندازه گیری شده (جریان لحظه ای) یا مقدار کل (جریان تجمعی). الزامات دقت؛ تکرارپذیری؛ خطی بودن؛ محدوده و محدوده جریان؛ کاهش فشار؛ مشخصات سیگنال خروجی و زمان پاسخ سنج فلومتر صبر کنید.

(1) جریان یا مقدار کل را اندازه گیری کنید

دو نوع اندازه گیری جریان وجود دارد، جریان آنی و جریان تجمعی. به عنوان مثال، نفت خام در خط لوله ایستگاه فرعی متعلق به انتقال نگهبانی یا خط لوله پتروشیمی برای تولید متناسب مستمر یا کنترل فرآیند فرآیند تولید و غیره است. مشاهده لحظه ای جریان در برخی از محل های کار، کنترل جریان نیاز به اندازه گیری آنی جریان دارد. بنابراین انتخاب باید با توجه به نیازهای اندازه گیری در محل انجام شود. برخی از فلومترها مانند فلومترهای جابجایی مثبت،دبی سنج های توربینو غیره، اصل اندازه گیری به دست آوردن مستقیم مقدار کل توسط شمارش مکانیکی یا خروجی فرکانس پالس است که دقت بالایی دارد و برای اندازه گیری مقدار کل مناسب است، در صورت مجهز بودن به دستگاه سیگنال دهی مربوطه، جریان نیز می تواند خروجی داشته باشد. فلومترهای الکترومغناطیسی، فلومترهای اولتراسونیک و غیره با اندازه گیری دبی سیال، با پاسخ سریع، مناسب برای کنترل فرآیند، دبی جریان را استنتاج می کنند و مقدار کل را نیز می توان با تابع انباشتگی به دست آورد.

(2) دقت

سطح دقت فلومتر در محدوده جریان مشخصی مشخص می شود. اگر تحت یک شرایط خاص یا در یک محدوده جریان نسبتاً باریک استفاده شود، مثلاً فقط در یک محدوده کوچک تغییر کند، دقت اندازه گیری آن کاهش می یابد. بالاتر از کلاس دقت مشخص شده اگر از دبی سنج توربین برای اندازه گیری روغن در بشکه و توزیع استفاده شود، زمانی که شیر کاملاً باز می شود، دبی اساساً ثابت است و ممکن است دقت آن از {0}}}.5 تا 0.25 افزایش یابد.

برای حسابداری تجارت، ذخیره سازی و تحویل حمل و نقل و تراز مواد استفاده می شود. اگر لازم است دقت اندازه گیری بالا باشد، دوام اندازه گیری دقت باید در نظر گرفته شود. عموماً در موارد فوق از فلومتر استفاده می شود و سطح دقت آن باید 0.2 باشد. در چنین مکان‌های کاری، تجهیزات استاندارد اندازه‌گیری (مانند لوله‌های حجم) معمولاً در محل برای تشخیص آنلاین فلومترهای مورد استفاده مجهز شده‌اند. در سال های اخیر با توجه به افزایش تنش نفت خام و نیازهای بالای واحدهای مختلف برای اندازه گیری نفت خام، اجرای ضریب واگذاری برای اندازه گیری نفت خام پیشنهاد شده است، یعنی علاوه بر بازرسی دوره ای فلومتر هر شش بار. در ماه، دو طرف معامله هر 1 یا 2 ماه با هم مذاکره می کنند. فلومتر ماهانه برای تعیین ضریب جریان تأیید می شود و داده ها با توجه به داده های اندازه گیری شده توسط فلومتر و ضریب جریان فلومتر برای تحویل به محاسبه می شود. دقت فلومتر را بهبود می بخشد که به عنوان تحویل خطای صفر نیز شناخته می شود.

سطح دقت به طور کلی با توجه به خطای مجاز فلومتر تعیین می شود. در دستورالعمل های فلومتر ارائه شده توسط هر سازنده آورده شده است. توجه به این نکته حائز اهمیت است که آیا درصد خطا به خطای نسبی اشاره دارد یا خطای نقل قول. خطای نسبی درصدی از مقدار اندازه گیری شده است که معمولاً به صورت "درصد R" بیان می شود. خطای مرجع به حد بالایی اندازه گیری یا درصد دامنه اشاره دارد که معمولاً به عنوان "درصد FS" استفاده می شود. بسیاری از دستورالعمل های سازنده این را نشان نمی دهد. به عنوان مثال، فلومترهای شناور عموماً از خطاهای مرجع استفاده می کنند و برخی از مدل های فلومترهای الکترومغناطیسی نیز از خطاهای مرجع استفاده می کنند.

اگرفلومترصرفاً مقدار کل را اندازه گیری نمی کند، بلکه در سیستم کنترل جریان استفاده می شود، دقت فلومتر تشخیص باید تحت الزامات دقت کنترل کل سیستم تعیین شود. زیرا کل سیستم نه تنها دارای خطای تشخیص جریان است، بلکه شامل خطا و عوامل مختلف تاثیرگذار انتقال سیگنال، تنظیم کنترل، اجرای عملیات و غیره نیز می شود. به عنوان مثال، اگر اختلاف پسماند در حدود 2 درصد در سیستم عامل وجود داشته باشد، تعیین دقت بسیار بالا (بالاتر از سطح 0.5) برای ابزار اندازه گیری استفاده شده غیر اقتصادی و غیر منطقی است. تا آنجا که به خود ابزار مربوط می شود، دقت بین سنسور و ابزار ثانویه نیز باید به درستی مطابقت داده شود. به عنوان مثال، خطای طراحی شده لوله سرعت متوسط ​​بدون کالیبراسیون واقعی بین 2.5 ± درصد و ± 4 درصد است، با 0.2 درصد یک گیج فشار دیفرانسیل با دقت بالای ~0.5 درصد از اهمیت کمی برخوردار است.

مشکل دیگر این است که سطح دقت مشخص شده برای فلومتر در مراحل تایید یا دفترچه راهنمای سازنده به خطای مجاز فلومتر اشاره دارد. اما به دلیل تأثیر تغییرات در شرایط محیطی، شرایط جریان سیال و شرایط دینامیکی هنگام استفاده از فلومتر در میدان، برخی از خطاهای اضافی رخ خواهد داد. بنابراین فلومتر مورد استفاده در میدان باید ترکیبی از خطای مجاز و خطای اضافی خود دستگاه باشد. این مشکل باید به طور کامل بررسی شود. گاهی اوقات خطا در محدوده محیط استفاده در محل ممکن است از خطای مجاز فلومتر بیشتر شود.

(3) تکرارپذیری

تکرارپذیری با اصل خود فلومتر و کیفیت ساخت تعیین می شود. این یک شاخص فنی مهم در استفاده از فلومتر است و ارتباط نزدیکی با دقت فلومتر دارد. به طور کلی، در الزامات عملکرد اندازه گیری در آیین نامه های تأیید، نه تنها سطح دقت برای فلومتر مشخص شده است، بلکه تکرارپذیری نیز مشخص شده است. /3-1/5.

تکرارپذیری به طور کلی به عنوان ثبات اندازه گیری های متعدد در یک جهت برای یک مقدار جریان معین در یک دوره زمانی کوتاه تعریف می شود، در شرایطی که شرایط محیطی و پارامترهای محیط بدون تغییر باقی می مانند. با این حال، در کاربردهای عملی، تکرارپذیری فلومتر اغلب تحت تأثیر تغییرات در پارامترهای ویسکوزیته و چگالی سیال است. گاهی اوقات تغییرات این پارامترها به حدی نرسیده که نیاز به اصلاح خاصی داشته باشد که ممکن است با تکرارپذیری ضعیف فلومتر اشتباه گرفته شود. . با توجه به این وضعیت، فلومتری که به تغییرات این پارامتر حساس نباشد باید انتخاب شود. به عنوان مثال، روتامتر به راحتی تحت تأثیر چگالی سیال قرار می گیرد. فلومترهای با قطر کوچک نه تنها تحت تأثیر چگالی سیال هستند، بلکه ممکن است تحت تأثیر ویسکوزیته سیال نیز قرار گیرند. اگر دبی سنج توربین در محدوده ویسکوزیته بالا استفاده شود، ویسکوزیته تحت تأثیر قرار می گیرد. برخی اصلاح نشده اند فرآوری شدهفلومتر اولتراسونیکتحت تأثیر دمای سیال و موارد دیگر قرار می گیرند. اگر خروجی فلومتر غیر خطی باشد، این اثر ممکن است بارزتر باشد.

(4) خطی بودن

خروجی فلومتر عمدتاً دارای دو نوع ریشه مربع خطی و غیرخطی است. به طور کلی، خطای غیر خطی فلومتر به طور جداگانه فهرست نشده است، اما در خطای فلومتر گنجانده شده است. برای یک فلومتر با محدوده جریان عموماً وسیع، سیگنال خروجی پالسی است و برای انباشت کل استفاده می شود، خطی بودن یک شاخص فنی مهم است. اگر یک ضریب تک متری در محدوده جریان آن استفاده شود، زمانی که خطی بودن ضعیف باشد، دقت فلومتر را کاهش می دهد. به عنوان مثال، یک فلومتر توربین ضریب متری را در محدوده جریان 10:1 اتخاذ می کند و دقت آن زمانی که خطی بودن ضعیف باشد، کمتر خواهد بود. با توسعه فناوری رایانه، محدوده جریان آن را می توان به بخش تقسیم کرد و با روش مربع برازش کرد. منحنی ضریب جریان سنج فلومتر را تصحیح می کند و در نتیجه دقت فلومتر را بهبود می بخشد و دامنه جریان را افزایش می دهد.

(5) حد بالایی جریان و محدوده جریان

جریان بالایی به عنوان جریان یا دبی فلومتر تمام مقیاس نیز شناخته می شود. هنگامی که قطر فلومتر را انتخاب می کنیم، باید با توجه به محدوده جریان مورد استفاده توسط خط لوله مورد آزمایش و دبی بالا و پایین فلومتر انتخاب شده پیکربندی شود. نمی توان آن را به سادگی با توجه به قطر خط لوله مطابقت داد.

به طور کلی، نرخ جریان سیال خط لوله طراحی با توجه به نرخ جریان اقتصادی تعیین می شود. اگر انتخاب خیلی کم باشد، قطر لوله ضخیم خواهد بود و سرمایه گذاری بزرگ خواهد بود. اگر انتخاب بیش از حد بالا باشد، قدرت انتقال بزرگ خواهد بود و هزینه عملیاتی افزایش می یابد. برای مثال، نرخ جریان اقتصادی مایعات کم ویسکوزیته مانند آب 1.{2}}m/s و مایعات با ویسکوزیته بالا 0 است.2-1m/s. دبی دبی بالای اکثر فلومترها نزدیک یا بالاتر از دبی اقتصادی خط لوله است. بنابراین، هنگامی که فلومتر انتخاب می شود، قطر آن با خط لوله یکسان است و نصب راحت تر است. اگر آنها یکسان نباشند، تفاوت زیادی وجود نخواهد داشت. به طور کلی می توان مشخصات دنده های مجاور بالا و پایین را با لوله های کاهنده متصل کرد.

در انتخاب فلومترها باید به انواع فلومترها توجه شود که دبی حد بالایی یا دبی حد بالایی آنها به دلیل محدودیت اصل اندازه گیری و ساختار فلومتر مربوطه آنها تفاوت زیادی دارد. با در نظر گرفتن یک فلومتر مایع به عنوان مثال، دبی جریان حد بالایی به طور کلی بین 0.5 و 1.5 متر بر ثانیه برای فلومتر شناور شیشه ای، بین 2.5 تا 3.5 متر بر ثانیه برای فلومتر با جابجایی مثبت است. و بین 5.5 تا 3.5 متر بر ثانیه برای یک فلومتر گردابی. بین 7.5 متر بر ثانیه،فلومتر الکترومغناطیسیبین 1 تا 7 متر بر ثانیه یا حتی بین 0.5 تا 10 متر بر ثانیه است.

نرخ جریان حد بالایی مایع همچنین باید در نظر بگیرد که پدیده کاویتاسیون نمی تواند ایجاد شود زیرا سرعت جریان بسیار زیاد است. محل پدیده کاویتاسیون عموماً موقعیت سرعت جریان و فشار استاتیکی است. به منظور جلوگیری از تشکیل حفره، اغلب لازم است فشار برگشتی فلومتر (دبی) کنترل شود.

همچنین لازم به ذکر است که حد بالایی فلومتر را نمی توان پس از سفارش تغییر داد، مانند فلومتر جابجایی مثبت یا روتامتر. هنگامی که فلومتر فشار دیفرانسیل، مانند صفحه دهانه دستگاه دریچه گاز، طراحی و تعیین شد، دبی حد پایینی آن را نمی توان تغییر داد و با تنظیم فرستنده فشار دیفرانسیل یا تعویض دبی فشار دیفرانسیل، تغییر دبی حد بالایی را نمی توان تغییر داد. ترانسمیتر فشار تفاضلی به عنوان مثال، برای برخی از مدل‌های فلومترهای الکترومغناطیسی یا فلومترهای اولتراسونیک، برخی از کاربران می‌توانند حد بالایی جریان را تنظیم مجدد کنند.

(6) درجه برد

درجه برد نسبت دبی حد بالایی و دبی حد پایینی فلومتر است. هر چه مقدار بزرگتر باشد، دامنه جریان بیشتر است. مترهای خطی دامنه وسیعی دارند، معمولاً 1:10. محدوده فلومترهای غیرخطی فقط 1:3 است. برای فلومترها که عموماً برای کنترل فرآیند یا حسابداری انتقال نگهبانی استفاده می شوند، در صورت نیاز به محدوده جریان وسیع، فلومتر با برد کوچک انتخاب نکنید.

در حال حاضر، برخی از تولیدکنندگان به منظور ارتقاء دامنه جریان وسیع فلومترهای خود، دبی نرخ جریان حد بالایی را در کتابچه راهنمای دستورالعمل بسیار بالا افزایش داده اند، به عنوان مثال، مایع به 7-10m/ افزایش یافته است. s (معمولاً 6 متر بر ثانیه)؛ گاز به 50- 75m/s (معمولاً 40~50)m/s افزایش یافته است. در واقع، چنین سرعت جریان بالایی غیرقابل استفاده است. در واقع، کلید یک محدوده وسیع، داشتن نرخ جریان حد پایین تر برای رفع نیازهای اندازه گیری است. بنابراین، یک فلومتر با برد وسیع با دبی حد پایین پایین عملی تر است.

(7) کاهش فشار

افت فشار به طور کلی به این معنی است که سنسور جریان یک افت فشار غیرقابل جبران ایجاد می کند که با جریان به دلیل عناصر شناسایی استاتیک یا فعال تنظیم شده در کانال جریان یا تغییر در جهت جریان تغییر می کند و مقدار آن گاهی اوقات می تواند به ده ها کیلو پاسکال برسد. بنابراین، فلومتر باید با توجه به افت فشار مجاز دبی تعیین شده توسط ظرفیت پمپاژ سیستم خط لوله و فشار ورودی فلومتر انتخاب شود. انتخاب نادرست جریان سیال را محدود می کند و باعث افت فشار بیش از حد می شود و راندمان جریان را تحت تأثیر قرار می دهد. برخی از مایعات (مایعات هیدروکربنی با فشار بخار بالا) نیز باید توجه داشته باشند که افت فشار بیش از حد ممکن است باعث کاویتاسیون و تبخیر فاز مایع، کاهش دقت اندازه گیری و یا حتی آسیب رساندن به فلومتر شود. به عنوان مثال، یک فلومتر برای تحویل آب با قطر لوله بیشتر از 500 میلی متر باید افزایش هزینه پمپاژ ناشی از اتلاف انرژی بیش از حد ناشی از افت فشار را در نظر بگیرد. طبق گزارشات مربوطه، هزینه پمپاژ یک فلومتر با افت فشار بیشتر برای اندازه گیری اغلب از هزینه خرید یک فلومتر با افت فشار کم و قیمت بالاتر بیشتر است.

(8) مشخصات سیگنال خروجی

حجم خروجی و نمایشگر فلومتر را می توان به موارد زیر تقسیم کرد:

① جریان (جریان حجمی یا جریان جرمی)؛ ② مجموع؛ ③ متوسط ​​نرخ جریان. ④ نرخ جریان نقطه ای. برخی از فلومترها مقادیر آنالوگ (جریان یا ولتاژ) را تولید می کنند، در حالی که برخی دیگر مقادیر پالس را تولید می کنند. خروجی آنالوگ به طور کلی برای کنترل فرآیند مناسب در نظر گرفته می شود و برای اتصال با واحدهای حلقه کنترل مانند شیرهای تنظیم مناسب تر است. خروجی پالس برای اندازه گیری جریان کلی و با دقت بالا مناسب تر است. خروجی پالس انتقال سیگنال از راه دور دارای دقت انتقال بالاتری نسبت به خروجی آنالوگ است. حالت و دامنه سیگنال خروجی نیز باید قابلیت انطباق با تجهیزات دیگر مانند رابط های کنترل، پردازنده های داده، دستگاه های هشدار، مدارهای حفاظت مدار باز و سیستم های انتقال داده را داشته باشد.

(9) زمان پاسخگویی

هنگامی که برای کاربردهای جریان ضربانی اعمال می شود، باید به واکنش فلومتر به تغییر مرحله جریان توجه شود. برخی از کاربردها به خروجی فلومتر برای پیروی از جریان سیال نیاز دارند، در حالی که برخی دیگر برای به دست آوردن میانگین ترکیبی به خروجی پاسخ کندتر نیاز دارند. پاسخ‌های گذرا اغلب بر حسب ثابت‌های زمانی یا فرکانس‌های پاسخ بیان می‌شوند، اولی از چند میلی‌ثانیه تا چند ثانیه و دومی زیر صدها هرتز است. استفاده از ابزار نمایشگر ممکن است زمان پاسخگویی را به میزان قابل توجهی افزایش دهد. عموماً اعتقاد بر این است که عدم تقارن پاسخ دینامیکی فلومتر در هنگام افزایش یا کاهش سرعت جریان، افزایش خطای اندازه‌گیری جریان را تسریع می‌کند.

2. خصوصیات سیال

در اندازه گیری جریان، فلومترهای مختلف همیشه تحت تأثیر یک یا چند پارامتر در خواص فیزیکی سیال قرار می گیرند، بنابراین خواص فیزیکی سیال تا حد زیادی بر انتخاب فلومتر تأثیر می گذارد. بنابراین، روش اندازه گیری انتخاب شده و فلومتر نه تنها باید با خواص سیال مورد اندازه گیری تطبیق یابد، بلکه تأثیر تغییر در خواص فیزیکی سیال را بر پارامتر دیگری در طول فرآیند اندازه گیری نیز در نظر بگیرد. به عنوان مثال، تأثیر تغییرات دما بر ویسکوزیته مایعات.

خواص رایج سیال عبارتند از: چگالی، ویسکوزیته، فشار بخار و سایر پارامترها. این پارامترها را می توان به طور کلی در کتابچه راهنمای کاربر برای ارزیابی سازگاری پارامترهای مختلف سیال و انتخاب فلومترها در شرایط استفاده یافت. اما برخی از خواص نیز وجود دارد که نمی توان آنها را یافت. مانند خوردگی، پوسته پوسته شدن، اتصال، انتقال فاز و حالت امتزاج پذیر.

(1) دما و فشار سیال

فشار کاری و دمای سیال در فلومتر را به دقت تجزیه و تحلیل کنید، به خصوص هنگام اندازه گیری گاز، تغییرات دما و فشار باعث تغییرات چگالی بیش از حد می شود و روش اندازه گیری انتخاب شده ممکن است تغییر کند. به عنوان مثال، زمانی که دما و فشار بر عملکرد مانند دقت اندازه‌گیری جریان تأثیر می‌گذارند، باید اصلاحات دما یا فشار انجام شود. علاوه بر این، طراحی مقاومت ساختاری و جنس بدنه فلومتر نیز به دما و فشار سیال بستگی دارد. بنابراین باید مقادیر و مقادیر دما و فشار را دقیقاً دانست. زمانی که دما و فشار به شدت در نوسان هستند، باید با دقت انتخاب شود.

همچنین لازم به ذکر است که هنگام اندازه گیری گاز باید تأیید کرد که مقدار جریان حجمی آن دما و فشار در شرایط کار یا دما و فشار در حالت استاندارد است.

(2) چگالی سیال

برای مایعات، چگالی در اکثر کاربردها نسبتاً ثابت است، مگر اینکه تغییر زیادی در دما وجود داشته باشد، معمولاً اصلاح چگالی مورد نیاز نیست. در کاربردهای گاز، محدوده و خطی بودن فلومتر به چگالی گاز بستگی دارد. به طور کلی، دانستن مقادیر در شرایط استاندارد و شرایط کاری برای انتخاب ضروری است. همچنین تبدیل مقدار حالت جریان به مقدار مرجع شناخته شده ای وجود دارد که به طور گسترده در ذخیره سازی و حمل و نقل نفت استفاده می شود. گازهای با چگالی پایین برای برخی روش‌های اندازه‌گیری، به‌ویژه ابزارهایی که از تکانه گاز برای فشار دادن حسگر تشخیص استفاده می‌کنند، دشوار است (مانند جریان‌سنج‌های توربین).

(3) ویسکوزیته

ویسکوزیته مایعات مختلف به طور گسترده ای متفاوت است و با تغییرات دما به طور قابل توجهی تغییر می کند. گاز متفاوت است، تفاوت ویسکوزیته بین گازهای مختلف کم است و مقدار آن به طور کلی کمتر است. و به دلیل تغییرات دما و فشار تغییر قابل توجهی نخواهد داشت. زیرا ویسکوزیته مایع بسیار بیشتر از ویسکوزیته گاز است. به عنوان مثال، در 20 درجه و 100 کیلو پاسکال، ویسکوزیته دینامیکی آب Pa·s است، در حالی که ویسکوزیته دینامیکی هوا Pa·s است، بنابراین تأثیر ویسکوزیته باید برای مایعات در نظر گرفته شود، در حالی که ویسکوزیته گازها چندان مهم نیست. به عنوان مایعات

تأثیر ویسکوزیته بر انواع مختلف فلومترها متفاوت است. به عنوان مثال، مقدار جریان فلومترهای الکترومغناطیسی، فلومترهای اولتراسونیک و فلومترهای جرمی کوریولیس در محدوده وسیعی از ویسکوزیته است که می توان آن را تحت تأثیر ویسکوزیته مایع در نظر گرفت. ; ویژگی های خطای فلومترهای جابجایی مثبت به ویسکوزیته مربوط می شود و ممکن است کمی تحت تأثیر قرار گیرد. در حالی که روتامترها، فلومترهای توربین و فلومترهای گردابی زمانی که ویسکوزیته از مقدار معینی فراتر رود و قابل استفاده نباشد، تأثیر بیشتری دارند.

مشخصات برخی از فلومترها با عدد رینولدز لوله به عنوان یک پارامتر توصیف می شود و عدد رینولدز لوله تابعی از ویسکوزیته سیال، چگالی و سرعت لوله است. بنابراین، ویسکوزیته هنوز بر ویژگی های ابزار تأثیر دارد.

ویسکوزیته نیز پارامتری برای تشخیص سیالات نیوتنی یا غیرنیوتنی است و اکثر روش های اندازه گیری جریان و فلومترها فقط برای سیالات نیوتنی مناسب هستند. همه گازها سیال نیوتنی هستند. بیشتر مایعات و همچنین مایعاتی که دارای تعداد کمی ذرات کروی هستند نیز سیالات نیوتنی هستند. روش‌های اندازه‌گیری و دبی‌سنج‌هایی که فقط برای سیالات نیوتنی قابل استفاده هستند، وقتی برای سیالات غیر نیوتنی اعمال می‌شوند، بر اندازه‌گیری تأثیر می‌گذارند. بنابراین، سیال نیوتنی یک شرط مهم برای استفاده عادی از اندازه گیری جریان سیال است.

تأثیر ویسکوزیته بر دامنه انواع مختلف فلومترها متفاوت است. به طور کلی، ویسکوزیته فلومترهای جابجایی مثبت افزایش می یابد و دامنه گسترش می یابد. فلومتر توربین و فلومتر گردابی برعکس هستند، ویسکوزیته افزایش می یابد و دامنه کاهش می یابد. بنابراین، ویژگی های دما- ویسکوزیته مایع باید هنگام ارزیابی مناسب بودن مایع درک شود.فلومتر.

برخی از سیالات غیر نیوتنی (مانند گل حفاری، خمیر کاغذ، شکلات و رنگ) حالت های جریان پیچیده ای دارند و قضاوت درباره خواص آنها دشوار است. در انتخاب فلومتر باید دقت کرد.

(4) خوردگی شیمیایی و پوسته پوسته شدن

① مشکلات خوردگی شیمیایی

مشکل خوردگی شیمیایی سیال گاهی اوقات می تواند عامل تعیین کننده در انتخاب روش اندازه گیری و استفاده از دبی سنج ها باشد. به عنوان مثال، برخی از سیالات باعث خوردگی قسمت های تماس فلومتر، رسوب یا رسوب کریستال ها بر روی سطح و شیمی الکترولیتی بر روی سطح قطعات فلزی می شوند که باعث کاهش عملکرد و عمر مفید فلومتر می شود. از این رو سازندگان برای حل مشکل خوردگی و جرم گیری شیمیایی روش های زیادی مانند انتخاب مواد ضد خوردگی و یا انجام اقدامات ضد خوردگی بر روی ساختار فلومتر به عنوان مثال صفحه روزنه دستگاه دریچه گاز اتخاذ کرده اند. از مواد سرامیکی ساخته شده است و سرعت جریان شناور فلزی است. گیج با پلاستیک های مهندسی مقاوم در برابر خوردگی اندود شده است. با این حال، برای فلومترهایی با ساختار پیچیده تر، مانند فلومترهای جابجایی مثبت و فلومترهای توربین، اندازه گیری سیالات خورنده غیرممکن است. برخی از فلومترها مقاومت در برابر خوردگی دارند یا به راحتی می توان از ساختار اصلی اقدامات مقاومت در برابر خوردگی را انجام داد. پروب مبدل فلومتر اولتراسونیک بر روی دیواره بیرونی خط لوله نصب می شود و با سیال اندازه گیری شده در تماس نیست که اساساً ضد خوردگی است. فلومتر الکترومغناطیسی فقط دارای پوشش لوله اندازه گیری و یک جفت الکترود با شکل ساده در تماس با مایع است. در سال‌های اخیر، برخی از طرح‌ها با الکترودها با مایع تماس پیدا نمی‌کنند که این نیز یک اقدام ضد خوردگی است.

② مقیاس بندی

به دلیل پوسته شدن یا کریستال شدن روی حفره فلومتر و سنسور جریان، فاصله قطعات متحرک در فلومتر کاهش می یابد و حساسیت یا عملکرد اندازه گیری عناصر حساس در فلومتر کاهش می یابد. به عنوان مثال، در برنامه های فلومتر اولتراسونیک، یک لایه رسوب می تواند مانع انتشار اولتراسونیک شود. در کاربردهای فلومتر الکترومغناطیسی، یک لایه پوسته پوسته شدن غیر رسانا سطوح الکترود را عایق می کند و فلومتر را از کار می اندازد. بنابراین، برخی از فلومترها اغلب از گرمایش خارج از سنسور جریان برای جلوگیری از بارش کریستالیزاسیون یا نصب یک دستگاه رسوب زدایی استفاده می کنند.

نتیجه خوردگی شیمیایی و پوسته پوسته شدن، تغییر ناهمواری دیواره داخلی لوله آزمایش است و زبری بر توزیع سرعت جریان سیال تأثیر می گذارد. بنابراین توصیه می شود که کاربران به این مشکل توجه کنند. به عنوان مثال لوله هایی که سال ها مورد استفاده قرار می گیرند باید تمیز و رسوب زدایی شوند.

خوردگی و رسوب بر تغییرات اندازه گیری جریان تأثیر می گذارد که بسته به نوع فلومتر متفاوت است. در زیر فلومتر اولتراسونیک و فلومتر الکترومغناطیسی را به عنوان مثال برای نشان دادن نتایج به دلیل اثر مقیاس بندی خط لوله آورده شده است. به عنوان مثال، برای یک خط لوله با قطر داخلی 50 میلی متر، پوسته پوسته شدن یا رسوب دیواره داخلی 0.1-0.2 میلی متر مساحت خط لوله اندازه گیری را به اندازه {{ کاهش می دهد. 8}}.4 درصد -0.6 درصد، خطای حاصل انحرافی خواهد بود که نمی‌توان آن را برای فلومتر کلاس 0.5 تا 1.0 نادیده گرفت.

(5) ضریب فشرده سازی

ضریب تراکم گاز z نسبت حجم ویژه واقعی به "حجم" جرم معینی از گاز در دما و فشار یکسان است. به طور کلی، برای گاز z=0; گاز واقعی z ممکن است بزرگتر از 1 یا کمتر از 1 باشد. بزرگی انحراف z از 1 درجه انحراف گاز واقعی از گاز را نشان می دهد. مقدار z تراکم پذیری گاز به گونه یا ترکیب، دما، فشار بستگی دارد. بنابراین اندازه گیری گاز باید چگالی سیال را در حالت کار از طریق ضریب تراکم پذیری بدست آورد. چگالی از دما، فشار و تراکم پذیری سیالات با اجزای ثابت محاسبه می شود. اگر سیال چند جزئی باشد (مانند اندازه گیری گاز طبیعی) و در نزدیکی (یا در) ناحیه فوق بحرانی کار کند، برای اندازه گیری چگالی آنلاین به یک چگالی متر آنلاین نیاز است.

3. نصب فلومتر

1. مواردی که در حین نصب نیاز به توجه دارند

مشکلات نصب دارای الزامات متفاوتی برای دبی سنج ها با اصول مختلف است. برای برخی از فلومترها، مانند فلومترهای فشار تفاضلی و فلومترهای سرعت، طبق مقررات، یک طول مشخص یا یک قسمت لوله مستقیم و طولانی باید در بالادست و پایین دست فلومتر تجهیز شود تا اطمینان حاصل شود که جریان سیال قبل از انتهای ورودی فلومتر کاملاً است. توسعه یافته. . در حالی که فلومترهای دیگر مانند فلومترهای جابجایی مثبت، فلومترهای شناور و غیره نیازی به طول مقاطع مستقیم لوله ندارند یا کمتر نیاز دارند.

برخی از فلومترها به دلیل تأثیر نصب دارای خطاهای خاصی هستند. به عنوان مثال، فلومترهای جرمی Coriolis به دلیل تأثیر استرس نصب، خطاهای بزرگی را برای استفاده به همراه خواهند داشت. مشکلات در استفاده از فلومترهای گذشته نگر ممکن است لزوماً به دلیل مشکلات خود فلومتر نباشد و بسیاری از موقعیت ها ناشی از نصب نامناسب است. مشکلات رایج به شرح زیر است:

① سطح ورودی صفحه روزنه فلومتر فشار دیفرانسیل را معکوس کنید.

② سنسور جریان در مکانی با مشخصات توزیع سرعت جریان ضعیف نصب شده است.

③ فازهای نامطلوب در لوله ضربه متصل به دستگاه فشار دیفرانسیل وجود دارد.

④ فلومتر در یک محیط مضر یا در مکان غیر قابل دسترس نصب شده است.

⑤ جهت جریان فلومتر اشتباه نصب شده است.

⑥ فلومتر یا خط انتقال سیگنال الکتریکی تحت یک میدان الکترومغناطیسی قوی قرار می گیرد.

⑦ فلومتر مستعد تداخل ارتعاش را روی خط لوله با ارتعاش نصب کنید.

⑧ عدم وجود لوازم جانبی حفاظتی لازم.

2. شرایط نصب

هنگام استفاده از فلومتر، باید به سازگاری و الزامات شرایط نصب توجه شود، عمدتاً از جنبه های زیر، مانند جهت نصب فلومتر، جهت جریان سیال، پیکربندی خطوط لوله بالادست و پایین دست، شیر. موقعیت ها، لوازم جانبی حفاظتی، تأثیر جریان ضربانی، ارتعاش، اختلالات الکتریکی و نگهداری فلومترها و غیره.

① سیم کشی لوله کشی در محل

هنگام سیم کشی خط لوله در محل، به جهت نصب فلومتر توجه کنید. از آنجایی که جهت نصب فلومتر به طور کلی به یک روش نصب عمودی و یک روش نصب افقی تقسیم می شود، تفاوت هایی در عملکرد اندازه گیری جریان برای این دو روش نصب وجود دارد. به عنوان مثال، جریان رو به پایین عمودی سیال باعث ایجاد نیروی اضافی به سنسور فلومتر می شود که بر عملکرد فلومتر تأثیر می گذارد و خطی بودن و تکرارپذیری فلومتر را کاهش می دهد. جهت نصب فلومتر نیز به خواص فیزیکی سیال بستگی دارد. به عنوان مثال، خط لوله افقی ممکن است ذرات جامد را رسوب دهد، بنابراین فلومتر اندازه گیری این حالت در خط لوله عمودی نصب می شود.

② جهت جریان سیال

این مشکل مشابه جهت نصب فلومتر است. از آنجایی که برخی از فلومترها فقط می توانند در یک جهت کار کنند، جریان معکوس به فلومتر آسیب می رساند. استفاده از فلومترهای مشابه، امکان جریان معکوس در صورت عدم فعالیت را نیز در نظر می گیرد که نیاز به اقداماتی مانند نصب شیرهای چک برای محافظت از فلومتر دارد. حتی یک فلومتر که می تواند در هر دو جهت استفاده شود ممکن است تفاوت هایی در عملکرد اندازه گیری بین جلو و عقب داشته باشد و باید همانطور که توسط سازنده مشخص شده است استفاده شود.

③ بخش لوله مستقیم بالادست و پایین دست فلومتر

از آنجایی که فلومتر تحت تأثیر وضعیت جریان ورودی خط لوله قرار می گیرد، اتصالات خط لوله نیز اختلال در جریان ایجاد می کند. اختلال جریان به طور کلی شامل گرداب و اعوجاج مشخصات توزیع سرعت جریان است. وجود گرداب عموماً به دلیل وجود دو یا چند آرنج فضایی (استریو) ناشی از. اعوجاج پروفیل سرعت معمولاً به دلیل انسدادهای موضعی در اتصالات لوله (به عنوان مثال دریچه ها) یا زانوها ایجاد می شود. این اثرات باید با مسیرهای مستقیم بالادست با طول مناسب یا نصب تهویه کننده جریان بهبود یابد. علاوه بر در نظر گرفتن تأثیر اتصالات اتصال فلومتر، می‌توانید تأثیر ترکیب اتصالات لوله بالادست را نیز در نظر بگیرید، زیرا ممکن است منابع اغتشاش متفاوتی ایجاد کنند، بنابراین اطمینان حاصل کنید که فاصله بین منابع اغتشاش را تا حد امکان حفظ کنید. نفوذ آنها را کاهش دهد. به عنوان مثال، یک دریچه نیمه باز بلافاصله پس از یک خم شدن منفرد ایجاد می شود.

یک بخش لوله مستقیم نیز در پایین دست فلومتر برای کاهش اثرات جریان پایین دست مورد نیاز است.

برای فلومترهای حجمی و فلومترهای جرمی کوریولیس، آنها تحت تأثیر پروفیل های جریان نامتقارن نیستند. فلومترهای توربین باید برای به حداقل رساندن گرداب استفاده شود. فلومترهای الکترومغناطیسی و فلومترهای فشار تفاضلی باید گرداب را در محدوده بسیار کوچک محدود کنند.

کاویتاسیون و تراکم به دلیل چیدمان نامعقول لوله، اجتناب از تغییرات شدید در قطر و جهت لوله ایجاد می شود. چیدمان ضعیف لوله ها نیز می تواند باعث ایجاد ضربان شود.

④ قطر لوله و ارتعاش لوله

برخی از انواع فلومترها طیف وسیعی از قطر لوله را ندارند، بنابراین خیلی بزرگ یا خیلی کوچک، انتخاب انواع فلومتر را محدود می کند. برای اندازه گیری دبی دبی کم یا دبی بالا می توانید فلومتر با قطر متفاوت از قطر لوله انتخاب کنید و برای اتصال فلومتر در محدوده مشخص شده می توانید از کاهنده استفاده کنید. اگر دبی از محدوده بیشتر شود، اگر دبی خیلی کم باشد، خطای فلومتر افزایش می یابد و خطای فلومتر ممکن است افزایش یابد.

برخی از فلومترها، مانند فلومترهای گردابی و فلومترهای جرمی کوریولیس آشکارسازهای پیزوالکتریک، به ارتعاشات مکانیکی حساس هستند و به راحتی توسط ارتعاشات خط لوله مختل می شوند. باید به طراحی تکیه گاه روی خطوط لوله قبل و بعد از فلومتر توجه شود. علاوه بر استفاده از حذف کننده های ضربان برای از بین بردن اثرات ضربان، باید به دور نگه داشتن تمام فلومترهای نصب شده از منابع ارتعاش یا ضربان نیز توجه شود.

⑤ موقعیت نصب شیر

شیر کنترل و شیر ایزوله در خط لوله ای که فلومتر نصب شده است نصب می شود. به منظور جلوگیری از برخی اختلالات توزیع سرعت جریان و کاویتاسیون ناشی از شیر و تأثیر بر اندازه گیری فلومتر، شیر کنترل عمومی باید در پایین دست فلومتر نصب شود و شیر کنترل باید در فلومتر نصب شود. فشار برگشتی فلومتر را نیز می توان در پایین دست افزایش داد تا احتمال کاویتاسیون در داخل فلومتر کاهش یابد.

هدف شیر ایزوله جداسازی فلومتر از سیال در خط برای نگهداری آسان است. شیر بالادست باید به اندازه کافی از فلومتر فاصله داشته باشد. هنگامی که فلومتر در حال کار است، شیر بالادست باید به طور کامل باز شود تا از اختلالاتی مانند اعوجاج توزیع سرعت جریان جلوگیری شود.

⑥ لوازم جانبی محافظ

نصب لوازم جانبی محافظ یک اقدام حفاظتی برای اطمینان از عملکرد طبیعی فلومتر است. به عنوان مثال در فلومترهای جابجایی مثبت ودبی سنج های توربینبرخی از تجهیزات ضروری مانند فیلترها معمولاً باید در بالادست نصب شوند. تمامی این تجهیزات باید طوری نصب شوند که تاثیری بر استفاده از فلومتر نداشته باشد.

⑦ اتصال الکتریکی و تداخل الکترومغناطیسی

در حال حاضر، اکثر سیستم های اندازه گیری جریان، چه خود فلومتر یا لوازم جانبی آن، دارای تجهیزات الکترونیکی هستند، بنابراین منبع تغذیه مورد استفاده باید با فلومتر مطابقت داشته باشد. هنگامی که سطح خروجی فلومتر پایین است، باید از یک پیش تقویت کننده مناسب برای محیط استفاده شود. سیگنال خروجی برخی از انواع فلومترها به راحتی توسط دستگاه های سوئیچینگ پرقدرت تداخل پیدا می کند که باعث نوسان پالس های خروجی فلومتر شده و عملکرد فلومتر را تحت تاثیر قرار می دهد. به عنوان مثال، کابل سیگنال باید تا حد امکان از کابل برق و منبع تغذیه دور باشد تا تداخل الکترومغناطیسی و تداخل فرکانس رادیویی کاهش یابد. تاثیر می گذارد.

⑧ جریان ضربانی و جریان ناپایدار

علاوه بر استفاده از حذف کننده های ضربان، باید به دور نگه داشتن تمام فلومترهای نصب شده از منابع ضربان توجه شود. منابع متداول ضربان شامل پمپ های جابجایی ثابت، کمپرسورهای رفت و برگشتی، شیرها یا تنظیم کننده های نوسانی، قطارهای گردابی و سایر نوسانات هیدرولیکی هستند. به طور کلی، فلومترهای فشار تفاضلی دارای خطاهای جریان ضربانی هستند و فلومترهای توربین وفلومترهای گردابیهمچنین دارای خطاهای جریان ضربانی است. جریان ناپایدار جریانی است که با زمان تغییر می کند و ضربان آهسته یک مورد خاص از جریان ناپایدار است. مانند ضربان آهسته ناشی از عملکرد یک شیر کنترل بزرگ.

فلومتر می تواند اثرات ضربان سنسور جریان و ابزار نمایش ثانویه را به طور جداگانه کنترل کند. سنسور جریان را دور از منبع تپش نصب کنید، یا یک فیلتر پایین گذر مانند اسنابر (برای مایعات) یا چوک (برای گاز) در سیستم لوله کشی نصب کنید تا درجه ضربان را کاهش دهید. ابزار نمایش ثانویه می تواند یک فلومتر با ویژگی های پاسخ خوب (مانند فلومتر الکترومغناطیسی، فلومتر اولتراسونیک) را برای افزایش میرایی انتخاب کند و پارامترهای ضربان را برای تخمین خطای اضافی ضربان اندازه گیری کند.

4. الزامات شرایط محیطی

در فرآیند انتخاب فلومترها نباید از شرایط محیطی و تغییرات مرتبط با آن مانند دمای محیط، رطوبت، ایمنی و تداخل الکتریکی چشم پوشی کرد.

① دمای محیط

تغییرات دمای محیط می تواند بر قسمت الکترونیکی فلومتر و قسمت سنسور جریان تأثیر بگذارد. به عنوان مثال، تغییرات دما می تواند بر تغییرات اندازه سنسور، انتقال حرارت از طریق محفظه فلومتر، تغییر در چگالی و ویسکوزیته سیال و غیره تأثیر بگذارد. وقتی دمای محیط بر اجزای الکترونیکی ابزار نمایشگر تأثیر بگذارد، پارامترهای مؤلفه تغییر خواهند کرد. سنسور جریان و ابزار نمایش ثانویه باید در مکان های مختلف نصب شوند، مانند ابزار نمایش ثانویه باید در اتاق کنترل نصب شود تا اطمینان حاصل شود که قطعات الکترونیکی تحت تأثیر دما قرار نمی گیرند. باید گفت که تأثیر دمای محیط نباید یکی از تأثیرات اصلی عدم قطعیت هنگام تخمین عدم قطعیت کل اندازه‌گیری جریان باشد.

② رطوبت محیط

رطوبت اتمسفر موجود در محیط نیز یکی از مشکلاتی است که استفاده از فلومتر را تحت تأثیر قرار می دهد. به عنوان مثال، رطوبت زیاد باعث تسریع خوردگی جو و خوردگی الکترولیتی و کاهش عایق الکتریکی می شود و رطوبت کم باعث القای الکتریسیته ساکن می شود. تغییرات سریع در دمای محیط یا متوسط ​​می تواند باعث مشکلات رطوبتی مانند تراکم در سطح شود.

③ امنیت

فلومتر باید مطابق با مشخصات و استانداردهای مربوطه انتخاب شود تا برای استفاده در محیط های خطرناک انفجاری مناسب باشد و محل باید مطابق با استانداردهای ضد انفجار مورد نیاز باشد.

④تداخل الکتریکی

کابل های برق، موتورها و کلیدهای برق همگی تداخل الکترومغناطیسی ایجاد می کنند که در صورت عدم اتخاذ تدابیر می تواند باعث خطا در اندازه گیری جریان شود.

5. ملاحظات اقتصادی

1. هزینه خرید فلومتر را از منظر اقتصادی در نظر بگیرید

هنگام خرید فلومتر، تأثیر اقتصادی انواع مختلف فلومترها بر سیستم اندازه گیری کلی باید مقایسه شود. به عنوان مثال، یک فلومتر با برد کمتر از یک فلومتر با دامنه وسیع تر، باید توسط چند فلومتر به صورت موازی و چند خط لوله تحت یک محدوده اندازه گیری پوشش داده شود. بنابراین علاوه بر فلومتر، تجهیزات کمکی زیادی مانند شیرها و لوازم جانبی خط لوله نیز باید اضافه شود. صبر کن. اگرچه هزینه فلومتر در سطح کاهش می یابد، اما هزینه های دیگر افزایش می یابد که محاسبه آن مقرون به صرفه نیست. به عنوان مثال، هزینه نصب یک فلومتر اوریفیس به اضافه یک گیج فشار دیفرانسیل نسبتا ارزان است، اما هزینه تشکیل حلقه اندازه گیری، از جمله لوازم جانبی ثابت صفحه روزنه، ممکن است از هزینه قطعات اصلی بیشتر باشد.

2. هزینه نصب

هنگام خرید فلومتر، نه تنها هزینه خرید فلومتر، بلکه سایر هزینه ها مانند هزینه خرید لوازم جانبی، هزینه نصب و راه اندازی، هزینه نگهداری و بازرسی منظم، هزینه عملیاتی و هزینه قطعات یدکی نیز باید در نظر گرفته شود.

به عنوان مثال، بسیاری ازجریان سنجبرای اطمینان از عملکرد اندازه گیری آنها باید به بخش های لوله مستقیم نسبتا طولانی بالادست مجهز شوند. بنابراین نصب صحیح به ترتیبات لوله کشی اضافی یا لوله های دور زدن برای تعمیر و نگهداری منظم نیاز دارد. بنابراین، هزینه نصب را باید از بسیاری جهات به طور منطقی در نظر گرفت، مانند شیر توقف، فیلتر و سایر هزینه های کمکی مورد نیاز برای بهره برداری.

3. هزینه های عملیاتی

هزینه عملیاتی فلومتر عمدتاً مصرف انرژی در حین کار است، از جمله توان مصرفی داخلی ابزار الکتریکی یا مصرف انرژی منبع هوای ابزار پنوماتیک و انرژی مصرف شده برای راندن سیال از طریق دستگاه در طول فرآیند اندازه گیری. ، یعنی پمپی که بر افت فشار ناشی از ابزار اندازه گیری غلبه می کند. هزینه های حمل و نقل و غیره. به عنوان مثال، بخش بزرگی از فشار دیفرانسیل تولید شده توسط فلومترهای فشار تفاضلی قابل بازیابی نیست و فلومترهای جابجایی مثبت و فلومترهای توربین نیز مقاومت قابل توجهی دارند. فقط فول کانال بدون مانعفلومترهای الکترومغناطیسیوفلومترهای اولتراسونیکاساساً هزینه صفر دارند و فلومترهای ورودی نسبت انسداد کمی برای قطر لوله‌های بزرگ دارند و افت فشار آنها را می‌توان نادیده گرفت.

تخمین زده می شود که مصرف انرژی پمپاژ یک ساله فلومتر اوریفیس فشار دیفرانسیل با قطر 100 میلی متر معادل هزینه خرید فلومتر است. اگر یک فلومتر الکترومغناطیسی تعویض شود، هزینه خرید فقط معادل چهار سال است. از مصرف انرژی پیش بینی می شود که مصرف انرژی پمپاژ لوله با قطر بزرگتر گران تر باشد. به طور کلی اعتقاد بر این است که فلومتر با افت فشار کم و بدون افت فشار باید تا حد امکان برای فلومتر بیش از 5000 میلی متر استفاده شود. به عنوان مثال، فلومترهای فشار دیفرانسیل سنتی که در پروژه های تامین آب مورد استفاده قرار می گیرند، به ندرت از صفحات روزنه ای استفاده می کنند و از لوله های ونتوری با افت فشار کم استفاده می کنند. اکنون آنها به فلومترهای الکترومغناطیسی و فلومترهای اولتراسونیک به روز شده اند.

4. هزینه تست

هزینه آزمایش باید با توجه به دوره تأیید فلومتر تعیین شود. برای تشخیص نفت خام یا نفت تصفیه شده که عموماً برای تسویه تجارت استفاده می شود، اغلب یک لوله حجم استاندارد در محل نصب می شود تا بررسی آنلاین فلومتر را انجام دهد.

5. هزینه های نگهداری و هزینه قطعات یدکی و غیره.

هزینه نگهداری هزینه ای است که برای حفظ عملکرد عادی سیستم اندازه گیری پس از استفاده از فلومتر لازم است، که عمدتاً شامل هزینه نگهداری و قطعات یدکی می شود. فلومترهای دارای قطعات متحرک به کارهای تعمیر و نگهداری بیشتری نیاز دارند، مانند تعویض منظم یاتاقان‌های مقاوم در برابر سایش، شفت‌ها، رانرها، دنده‌های انتقال و غیره. فلومترهای بدون قطعات متحرک نیز نیاز به بازرسی دارند، مانند روش اندازه گیری هندسی معمولی برای بررسی فلومتر صفحه روزنه ای.

هزینه قطعات یدکی با بهبود عملکرد فلومتر افزایش می یابد. هنگام انتخاب فلومتر باید به افزایش هزینه خرید قطعات یدکی به خصوص فلومتر وارداتی از خارج توجه کرد و گاهی اوقات به دلیل سختی پوشیدن قطعات یدکی، کل فلومتر تعویض می شود.

6. انتخاب روش های اندازه گیری و فلومترها

بخش های قبلی همه در مورد انتخاب فلومترهای عمومی است. این بخش انتخاب فلومترها برای اندازه گیری جریان دوغاب، جریان مایع بزرگ و جریان بخار را به عنوان مثال در نظر می گیرد.

1. انتخاب اندازه گیری جریان دوغاب

از لیست انتخاب فلومتر، فلومترهای اختیاری که می توانند برای دوغاب الیاف ذرات استفاده شوند عبارتند از: فلومترهای فشار تفاضلی شامل زانویی، لوله های گوه ای شکل، فلومترهای الکترومغناطیسی، فلومترهای آلتراسونیک داپلر، فلومترهای گرداب، فلومتر هدف، فلومتر جرمی کوریولیس و غیره. برای استفاده فعلی از فلومترهای خانگی و عملکرد اندازه گیری فلومترهای مختلف، فلومترهای الکترومغناطیسی اولین انتخاب برای اندازه گیری جریان دوغاب هستند، مگر اینکه دوغاب اندازه گیری شده غیر رسانا یا حاوی ذرات فرومغناطیسی باشد و سیستم خط لوله اندازه گیری مجاز به برش نباشد. خاموش به فقط زمانی که سنسور جریان وصل است، دبی سنج های دیگر انتخاب می شوند. بر اساس گزارش ها، تجربه چندین ساله کاربرد در اندازه گیری دبی دوغاب زغال سنگ آب با میزان ذغال سنگ پودر شده تا 65 درصد بهتر از فلومترهای الکترومغناطیسی در نظر گرفته می شود.

برای اندازه گیری دوغاب می توان از فلومترهای فشار تفاضلی استفاده کرد. علاوه بر زانویی، لوله‌های گوه‌ای شکل و لوله‌های حلقوی، سنسور فشار تفاضلی را می‌توان برای صفحات دهانه دایره‌ای و صفحات دهانه خارج از مرکز زمانی که فاز جامد کوچک است استفاده کرد. از لوله های ونتوری نیز برای اندازه گیری استفاده می شود. .

فلومتر اولتراسونیک داپلر را می توان بدون قطع کردن لوله و بستن مبدل اولتراسونیک (پروب) در خارج از لوله اندازه گیری کرد، اما دقت اندازه گیری بالا نیست.

فلومتر Vortex فقط می تواند مواد جامد حاوی مقدار کمی پودر را اندازه گیری کند و محتوای جامد زیاد یا فیبری باشد باعث ایجاد نویز می شود و نمی توان از آن استفاده کرد.

فلومتر هدف برای جریان مایع مانند نفت سنگین یا روغن باقیمانده حاوی زغال سنگ پودر شده استفاده می شود و فلومتر هدف کرنش استفاده می شود.

فلومترهای جرمی کوریولیس تجربه اندازه گیری دوغاب در کشورهای خارجی را دارند و به طور کلی لوله های اندازه گیری لوله مستقیم آنها مناسب است، اما تجربه کاربردی داخلی زیادی وجود ندارد.

2. انتخاب برای اندازه گیری جریان بزرگ مایع در خطوط لوله بسته

جریان بزرگ ذکر شده در اینجا به "جریان نسبتاً بزرگ" در زمانی که سرعت جریان یک قطر لوله خاص زیاد است اشاره نمی کند، بلکه به دبی بزرگ قدر مطلق جریان اشاره دارد. از آنجایی که سرعت جریان مایع منتقل شده توسط خط لوله دارای محدوده مشخصی است، سرعت جریان اقتصادی مایع با ویسکوزیته پایین معمولاً 1 تا 3 متر بر ثانیه است. بنابراین، اندازه گیری "جریان بزرگ" که در اینجا ذکر شد به اندازه گیری جریان بزرگ خط لوله اشاره دارد.

به طور کلی، فلومتر با قطر لوله کمتر از DN300 فلومتر با قطر لوله کوچک و متوسط، فلومتر بالای DN300 ~ DN400 فلومتر با قطر لوله بزرگ و فلومتر بالای DN1200 فلومتر با قطر لوله فوق العاده بزرگ نامیده می شود. معمولاً اندازه‌گیری جریان مایع لوله‌های با قطر فوق‌العاده عمدتاً آب است و علاوه بر آب، فرآورده‌های نفتی نیز وجود دارد. به طور کلی، فلومترهای با قطر بزرگ شامل فلومترهای فشار تفاضلی، فلومترهای الکترومغناطیسی، فلومترهای اولتراسونیک و فلومترهای ورودی هستند. همچنین فلومترهای جابجایی مثبت و فلومترهای توربین برای DN300~DN500 وجود دارد.

(1) شرایط نصب

شرایط نصب عمدتاً بر این اساس است که آیا روش اندازه‌گیری می‌تواند اجازه دهد جریان لوله قطع شود و عملیات به حالت تعلیق درآید، آیا مجاز است سوراخ‌هایی روی لوله ایجاد شود، و آیا مجاز است جریان لوله را قطع کرد یا خیر. سنسور جریان را نصب کنید

اگر سنسور جریان اجازه داده شود جریان لوله را قطع کند، فلومترهای الکترومغناطیسی، فلومترهای اولتراسونیک با مقاطع لوله اندازه گیری، فلومترهای جابجایی مثبت و فلومترهای توربین را می توان انتخاب کرد.

مبدل برون یابیفلومترهای اولتراسونیکو در صورتی که حفاری سوراخ در خط لوله مجاز باشد، فلومترهای ورودی را می توان انتخاب کرد.

اگر الزامات فوق مجاز نیستند، فقط می توانید یک فلومتر اولتراسونیک با مبدل خارجی گیره انتخاب کنید.

(2) الزامات دقت اندازه گیری

برای انتقال نگهدارنده که نیاز به دقت اندازه گیری بالا و مایعات نارسانا دارد، می توان فلومترهای اولتراسونیک با مقاطع لوله اندازه گیری، فلومترهای اولتراسونیک چند کاناله، فلومترهای جابجایی مثبت و فلومترهای توربین را انتخاب کرد و فلومترهای الکترومغناطیسی را نیز می توان برای فلومتر مایعات رسانا انتخاب کرد.

برای نسبت کنترل، لوله ونتوری فشار دیفرانسیل و فلومتر اولتراسونیک مبدل گیره خارجی را می توان با الزامات دقت اندازه گیری کمتر انتخاب کرد. فلومتر درج اختیاری با الزامات دقت اندازه گیری پایین.

(3) افت فشار (هزینه انرژی پمپاژ)

هزینه انرژی پمپاژ اندازه‌گیری جریان بزرگ، بخش قابل‌توجهی از هزینه عملیاتی اندازه‌گیری جریان، افت فشار و (هزینه انرژی پمپاژ) مانند فشار دیفرانسیل ونتوری، فلومتر جابجایی مثبت و تعداد جریان توربین را تشکیل می‌دهد. فلومتر ورودی کوچکتر است و فلومتر بدون افت فشار استفلومتر الکترومغناطیسی.

3. انتخاب اندازه گیری جریان بخار

اندازه گیری جریان بخار از نظر فناوری اندازه گیری به دو دسته تقسیم می شود، یکی بخار فوق گرم و بخار اشباع با خشکی زیاد (خشکی x=0.9 یا بیشتر) و دیگری بخار اشباع با خشکی کم. دسته اول را می توان به عنوان یک سیال تک فاز در نظر گرفت، در حالی که دسته دوم یک جریان دو فازی است. از آنجایی که تمام فلومترهای فعلی فقط برای سیالات تک فاز مناسب هستند، بخار اشباع با خشکی کم نیاز به مطالعه بیشتر دارد.

(1) اندازه گیری جریان بخار فوق گرم و بخار اشباع با خشکی بالا

فلومترهایی که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از: فلومتر فشار دیفرانسیل throttling، که هنوز ابزار اصلی برای اندازه گیری جریان بخار است. به عنوان مثال، دستگاه دریچه گاز، فرستنده فشار دیفرانسیل و گروه سه سوپاپ در یک فلومتر دریچه گاز یکپارچه یکپارچه شده اند. فلومتر دریچه گاز کاستی خرابی لوله سیگنال فشار دیفرانسیل را برطرف می کند. همچنین قسمت های دریچه گاز کاشت وجود دارد و به جای صفحات روزنه ای استاندارد از نازل های استاندارد استفاده می شود. از آنجایی که نازل ها با صفحات روزنه ای مقایسه می شوند، ضریب خروجی نازل ها پایدار است و ضریب خروجی به دلیل لبه های تیز زاویه تیز تغییر نخواهد کرد. افت فشار نیز کمتر از صفحه روزنه است. به طور کلی در دبی و مقدار یکسان، افت فشار حدود 30 تا 50 درصد صفحه روزنه است.

فلومتر گردابی دمای متوسط ​​یعنی زیر 200 درجه را اندازه گیری می کند. باید گفت که کاربرد بخار پخته شده است. این یک نوع فلومتر است که در حال حاضر معمولاً در اندازه گیری بخار استفاده می شود. البته باید توجه داشت که محیط با خشکی کم باعث انحراف ضریب ابزار از مقدار تشخیص و افزایش خطای اندازه گیری می شود.

فلومتر لوله با سرعت یکنواخت و فلومتر روتور شنت را می توان در توزیع مدیریت داخلی که در آن دقت مورد نیاز خیلی بالا نیست، استفاده کرد، زیرا استفاده نسبتا ارزان و ساده است و برای اندازه گیری جریان بخار کوچک و متوسط ​​مناسب است. .

برای فلومتر هدف، فرستنده جریان هدف الکتریکی و پنوماتیکی توسعه یافته در چین در دهه 1970 ابزار تشخیص ابزار ترکیبی واحد الکتریکی و پنوماتیکی است. از آنجایی که مبدل نیرو مستقیماً از مکانیسم تعادل نیرو فرستنده فشار دیفرانسیل در آن زمان استفاده می کرد، نقص های زیادی را به همراه داشت که ناشی از خود مکانیسم تعادل نیرو بود. به عنوان مثال، دقت اندازه گیری پایین، رانش نقطه صفر، قابلیت اطمینان مکانیسم اهرم و پایداری ضعیف است. بنابراین، مقررات اولیه JJG 461-1986 "فرستنده جریان هدف" در سال 1986 تدوین شد که 25 سال از عمر آن می گذرد. زیرا ترانسمیترهای جریان هدف الکتریکی و پنوماتیکی اساساً دیگر تولید و استفاده نمی شوند. مقررات اصلی دیگر برای استفاده مناسب نیستند، بنابراین جدید

پروتکل فلومتر هدف.

ساختار فلومتر هدف از یک لوله اندازه گیری، یک صفحه هدف، یک سنسور نیرو و یک واحد پردازش سیگنال تشکیل شده است. سنسور نیرو از نوع سنسور فشار سنج است و نمایشگر پردازش سیگنال می تواند مستقیماً نمایشگر را بخواند یا سیگنال استاندارد را تولید کند. سنسور نیرو از یک بدنه الاستیک استوانه ای و یک فشار سنج نیرو تشکیل شده است و می تواند داخلی یا خارجی باشد. هنگامی که بدنه الاستیک تحت تأثیر نیرو تغییر شکل می‌دهد، تعادل پل متشکل از فشارسنج‌های نیرو را می‌شکند و یک سیگنال الکتریکی تولید می‌کند که با سرعت جریان مجذور می‌شود.

اصل کار این است که یک صفحه هدف عمود بر جهت پرتو جریان در یک مقطع لوله مستقیم با مقطع ثابت تنظیم شود. هنگامی که سیال از اطراف صفحه هدف عبور می کند، صفحه مورد نظر در معرض رانش قرار می گیرد و بزرگی رانش متناسب با انرژی جنبشی سیال و مساحت صفحه هدف است. متناسب. در محدوده معینی از اعداد رینولدز، جریان از طریق فلومتر متناسب با نیروی وارد بر صفحه هدف است. نیروی وارد بر صفحه هدف توسط سنسور نیرو تشخیص داده می شود.

با در نظر گرفتن یک صفحه هدف دایره ای به عنوان مثال، فرمول اصلی برای محاسبه جریان است:

0ac6fc8d45.png

نیروی وارد بر صفحه هدف از طریق مبدل نیرو به سیگنال جریان (4-20) میلی آمپر یا سیگنال فشار هوا (20-100 کیلو پاسکال) تبدیل می‌شود و رابطه بین سیگنال خروجی و نرخ جریان می‌تواند طبق فرمول فوق تعیین شود.

از آنجایی که فلومتر هدف کرنشی جدید ساختار و اصل اندازه گیری جدیدی دارد، چشم انداز کاربرد نسبتاً برتری در اندازه گیری بخار دارد و برای اندازه گیری بخار جریان کوچک و متوسط ​​مناسب است.

(2) اندازه گیری جریان بخار اشباع با خشکی کم

بخار اشباع تولید شده توسط بویلرهای صنعتی عمومی، بخار اشباع با خشکی بالا (بالاتر از 0.95) در خروجی است، اما در فرآیند حمل و نقل از راه دور، به دلیل عوامل زیادی مانند حفظ حرارت ضعیف یا نامتعادل متناوب استفاده از بخار، خشکی به طور مداوم در حال افزایش است. می ریزد و حتی تبدیل به یک بخار مرطوب با محتوای آب زیاد، یعنی سیال دو فازی از گاز و آب می شود. خصوصیات جریان سیالات دو فاز اساساً با سیالات تک فاز متفاوت است. ضرایب فلومتر یا ضرایب خروجی اندازه گیری شده در جریان تک فاز را نمی توان برای اندازه گیری جریان دو فاز استفاده کرد. به عنوان مثال، ضریب خروجی در تست جریان دو فازی فلومتر اوریفیس باید از نظر خشکی اصلاح شود. بنابراین در اندازه گیری جریان بخار اشباع با خشکی کم، پارامتر خشکی پارامتری است که باید اندازه گیری شود. حیف که هنوز خشک سنج بالغ وجود ندارد. علاوه بر این، تصحیح خشکی ضرایب کنتور انواع دیگر فلومترها به طور عمیق مورد مطالعه قرار نگرفته است. تنها با حل این مشکل می توان دبی بخار اشباع شده با خشکی کم را اندازه گیری کرد.