Ροόμετρο Yokogawa

Τύποι ροόμετρου Yokogawa

Τύποι ογκομετρικών ροών
Υπάρχουν διάφοροι τύποι ογκομετρητών ροής και ο καθένας λειτουργεί με βάση διαφορετικές αρχές.
●Μετρητές ροής επιφανειακών ακουστικών κυμάτων (SAW):Οι μετρητές ροής SAW (Εικόνα 2) είναι μη παρεμβατικές συσκευές που χρησιμοποιούν επιφανειακά ακουστικά κύματα για τη μέτρηση του ρυθμού ροής ενός ρευστού. Λειτουργούν αναλύοντας τις αλλαγές στη διάδοση των κυμάτων που προκαλούνται από τη ροή του ρευστού.
●Διαφορική κεφαλή:Μετρά τη διαφορά πίεσης σε ένα εμπόδιο (π.χ. πλάκες στομίου, μετρητές βεντούρι).
●Διαφορική περιοχή (Rotameters):Χρησιμοποιεί έναν πλωτήρα σε έναν κωνικό σωλήνα για την οπτική εμφάνιση του ρυθμού ροής.
●Μετρητές ροής στροβίλου:Μετρά την ταχύτητα ροής με την περιστροφή ενός ρότορα με πτερύγια ή πτερύγια.
●Μετρητές ροής υπερήχων:Υπολογίζει το ρυθμό ροής μετρώντας τη διαφορά χρόνου των εκπεμπόμενων υπερηχητικών σημάτων.
●Μετρητές ροής Vortex:Προσδιορίζει το ρυθμό ροής μετρώντας τη συχνότητα των στροβιλισμών που δημιουργούνται από ένα σώμα μπλόφα στο ρεύμα ροής.
●Μετρητές μαγνητικής ροής:Χρησιμοποιεί ηλεκτρομαγνητική επαγωγή για τη μέτρηση της τάσης που προκαλείται από ένα αγώγιμο ρευστό που ρέει μέσα από ένα μαγνητικό πεδίο.
●Μετρητές ροής τροχού κουπιών:Χρησιμοποιήστε έναν περιστρεφόμενο τροχό με πτερύγια για να μετρήσετε τον ρυθμό ροής καθώς το υγρό πιέζει τις λεπίδες του κουπιού.

Μετρητές ροής μάζας
Υπάρχουν δύο τύποι μετρητών παροχής μάζας: μετρητές ροής θερμικής μάζας και μετρητές μαζικής ροής Coriolis. Μετρούν τη μάζα της ροής υλικού μέσω του μετρητή. Προορίζονται κυρίως για τη μέτρηση αερίων, αλλά μπορούν να μετρήσουν υγρά σε ορισμένες εφαρμογές.
●Μετρητές θερμικής ροής μάζας:Οι μετρητές θερμικής ροής χρησιμοποιούν μια πηγή θερμότητας για να εισάγουν θερμότητα στη ροή και να μετρούν πώς αλλάζει η θερμοκρασία χρησιμοποιώντας αισθητήρες ή πόση ενέργεια απαιτείται για να διατηρηθεί σταθερή η πηγή θερμότητας. Η πηγή θερμότητας μπορεί να εισέλθει απευθείας στη ροή ή να είναι εξωτερική του μετρητή.
●Μετρητές μαζικής ροής Coriolis:Οι μετρητές ροής μάζας Coriolis έχουν ένα περιστρεφόμενο εξάρτημα που εισάγει μια δύναμη Coriolis στα ρέοντα μέσα. Ο μετρητής ροής μπορεί να ανιχνεύσει την προκύπτουσα γωνιακή ορμή του ρευστού και είναι ανάλογος της μάζας του ρευστού.

Οφέλη του ροόμετρου Yokogawa

Πώς να επιλέξετε ροόμετρο Yokogawa

Αρχικά Βήματα

Το πρώτο βήμα στη διαδικασία επιλογής του αισθητήρα ροής είναι να προσδιοριστεί εάν οι πληροφορίες παροχής πρέπει να είναι συνεχείς ή αθροιστικές και εάν αυτές οι πληροφορίες χρειάζονται τοπικά ή απομακρυσμένα. Εάν είναι εξ αποστάσεως, πρέπει η μετάδοση να είναι αναλογική, ψηφιακή ή κοινόχρηστη; Και, εάν κοινοποιηθεί, ποια είναι η απαιτούμενη (ελάχιστη) συχνότητα ενημέρωσης δεδομένων; Μόλις απαντηθούν αυτές οι ερωτήσεις, θα πρέπει να πραγματοποιηθεί μια αξιολόγηση των ιδιοτήτων και των χαρακτηριστικών ροής του ρευστού διεργασίας και των σωληνώσεων που θα φιλοξενήσουν το ροόμετρο.

Χαρακτηριστικά υγρού και ροής

Το ρευστό και η θερμοκρασία πίεσης, η επιτρεπόμενη πτώση πίεσης, η πυκνότητα (ή ειδικό βάρος), η αγωγιμότητα, το ιξώδες (νευτώνειο ή όχι;) και η πίεση ατμών στη μέγιστη θερμοκρασία λειτουργίας παρατίθενται, μαζί με μια ένδειξη του τρόπου με τον οποίο αυτές οι ιδιότητες ενδέχεται να ποικίλλουν ή να αλληλεπιδρούν . Επιπλέον, όλες οι πληροφορίες ασφάλειας ή τοξικότητας θα πρέπει να παρέχονται, μαζί με λεπτομερή δεδομένα για τη σύνθεση του υγρού, την παρουσία φυσαλίδων, στερεών (αποξεστικά ή μαλακά, μέγεθος σωματιδίων, ίνες), την τάση για επίστρωση και τις ιδιότητες μετάδοσης του φωτός (αδιαφανές, ημιδιαφανές , ή διαφανές;).

Εύρος πίεσης και θερμοκρασίας

Οι αναμενόμενες ελάχιστες και μέγιστες τιμές πίεσης και θερμοκρασίας πρέπει να δίνονται επιπλέον των κανονικών τιμών λειτουργίας. Εάν η ροή μπορεί να αντιστραφεί, εάν δεν γεμίζει πάντα τον σωλήνα, εάν μπορεί να αναπτυχθεί ροή γυμνοσάλιαγκας (αέρας-στερεά-υγρό), εάν είναι πιθανός αερισμός ή παλμός, εάν μπορούν να συμβούν ξαφνικές αλλαγές θερμοκρασίας ή εάν απαιτούνται ειδικές προφυλάξεις κατά τον καθαρισμό και συντήρηση, και αυτά τα γεγονότα πρέπει να δηλωθούν.

Χώρος σωληνώσεων και εγκατάστασης

Όσον αφορά τις σωληνώσεις και την περιοχή όπου θα τοποθετηθεί ο μετρητής ροής, θα πρέπει να προσδιορίζονται οι ακόλουθες πληροφορίες: Για τις σωληνώσεις, την κατεύθυνση της (αποφυγή καθοδικής ροής σε εφαρμογές υγρών), μέγεθος, υλικό, χρονοδιάγραμμα, ονομαστική πίεση φλάντζας, προσβασιμότητα, στροφές προς τα πάνω ή κατάντη, βαλβίδες, ρυθμιστές και διαθέσιμα μήκη διαδρομής ευθύγραμμου σωλήνα.
Σε σχέση με την περιοχή, ο καθορισμένος μηχανικός πρέπει να γνωρίζει εάν υπάρχουν ή είναι πιθανά δονήσεις ή μαγνητικά πεδία, εάν υπάρχει διαθέσιμη ηλεκτρική ή πνευματική ισχύς, εάν η περιοχή έχει ταξινομηθεί για κινδύνους έκρηξης ή εάν υπάρχουν άλλες ειδικές απαιτήσεις, όπως η συμμόρφωση με τα υγειονομικά ή κανονισμών καθαρισμού επιτόπου (CIP).

Ρυθμοί ροής και ακρίβεια

Το επόμενο βήμα είναι να προσδιοριστεί το απαιτούμενο εύρος του μετρητή προσδιορίζοντας τις ελάχιστες και μέγιστες ροές (μάζας ή ογκομετρικές) που θα μετρηθούν. Μετά από αυτό, προσδιορίζεται η απαιτούμενη ακρίβεια μέτρησης ροής. Συνήθως, η ακρίβεια καθορίζεται σε ποσοστό πραγματικής ανάγνωσης (AR), σε ποσοστό βαθμονομημένου εύρους (CS) ή σε ποσοστό μονάδων πλήρους κλίμακας (FS). Οι απαιτήσεις ακρίβειας θα πρέπει να αναφέρονται χωριστά σε ελάχιστη, κανονική και μέγιστη παροχή. Εάν δεν γνωρίζετε αυτές τις απαιτήσεις, η απόδοση του μετρητή σας ενδέχεται να μην είναι αποδεκτή σε όλο το εύρος του.

Ακρίβεια vs Επαναληψιμότητα

Σε εφαρμογές όπου τα προϊόντα πωλούνται ή αγοράζονται με βάση την ένδειξη του μετρητή, η απόλυτη ακρίβεια είναι κρίσιμη. Σε άλλες εφαρμογές, η επαναληψιμότητα μπορεί να είναι πιο σημαντική από την απόλυτη ακρίβεια. Επομένως, καλό είναι να καθορίζονται χωριστά οι απαιτήσεις ακρίβειας και επαναληψιμότητας κάθε εφαρμογής και να αναφέρονται και οι δύο στις προδιαγραφές.
Όταν η ακρίβεια ενός ροόμετρου είναι σε % μονάδες CS ή % FS, το απόλυτο σφάλμα του θα αυξηθεί καθώς πέφτει η μετρούμενη παροχή. Εάν το σφάλμα του μετρητή αναφέρεται σε % AR, το σφάλμα σε απόλυτες τιμές παραμένει το ίδιο σε υψηλές ή χαμηλές ροές. Επειδή η πλήρης κλίμακα (FS) είναι πάντα μεγαλύτερη ποσότητα από το βαθμονομημένο εύρος (CS), ένας αισθητήρας με απόδοση % FS θα έχει πάντα μεγαλύτερο σφάλμα από έναν αισθητήρα με την ίδια προδιαγραφή % CS. Επομένως, για να συγκρίνονται δίκαια όλες οι προσφορές, συνιστάται η μετατροπή όλων των δηλώσεων σφαλμάτων που αναφέρονται στις ίδιες % μονάδες AR.
Συνιστάται επίσης ο χρήστης να συγκρίνει τις εγκαταστάσεις με βάση το συνολικό σφάλμα του βρόχου. Για παράδειγμα, η ανακρίβεια μιας πλάκας στομίου δηλώνεται σε % AR, ενώ το σφάλμα του συσχετισμένου κυττάρου d/p είναι σε % CS ή % FS. Ομοίως, η ανακρίβεια ενός μετρητή Coriolis είναι το άθροισμα δύο σφαλμάτων, το ένα δίνεται σε % AR και το άλλο ως % τιμή FS. Η συνολική ανακρίβεια υπολογίζεται λαμβάνοντας τη ρίζα του αθροίσματος των τετραγώνων των ανακριβειών των συνιστωσών στους επιθυμητούς ρυθμούς ροής.
Σε καλά προετοιμασμένες προδιαγραφές ροόμετρου, όλες οι δηλώσεις ακρίβειας μετατρέπονται σε ομοιόμορφες μονάδες % AR και αυτές οι απαιτήσεις % AR καθορίζονται ξεχωριστά για ελάχιστες, κανονικές και μέγιστες ροές. Όλες οι προδιαγραφές και οι προσφορές του μετρητή ροής θα πρέπει να αναφέρουν ξεκάθαρα τόσο την ακρίβεια όσο και την επαναληψιμότητα του μετρητή σε ελάχιστες, κανονικές και μέγιστες ροές.
Εάν μπορεί να επιτευχθεί αποδεκτή απόδοση συνάντησης από δύο διαφορετικές κατηγορίες μετρητών ροής και η μία δεν έχει κινούμενα μέρη, επιλέξτε αυτήν χωρίς κινούμενα μέρη. Τα κινούμενα μέρη αποτελούν πιθανή πηγή προβλημάτων, όχι μόνο για τους προφανείς λόγους φθοράς, λίπανσης και ευαισθησίας στην επίστρωση, αλλά και επειδή τα κινούμενα μέρη απαιτούν ελεύθερους χώρους που μερικές φορές προκαλούν "ολίσθηση" στη μετρούμενη ροή. Ακόμη και με καλά συντηρημένους και βαθμονομημένους μετρητές, αυτή η μη μετρημένη ροή ποικίλλει ανάλογα με τις αλλαγές στο ιξώδες και τη θερμοκρασία του υγρού. Οι αλλαγές στη θερμοκρασία αλλάζουν επίσης τις εσωτερικές διαστάσεις του μετρητή και απαιτούν αντιστάθμιση.
Επιπλέον, εάν κάποιος μπορεί να επιτύχει την ίδια απόδοση τόσο από έναν πλήρη μετρητή ροής όσο και από έναν αισθητήρα σημείου, είναι γενικά σκόπιμο να χρησιμοποιηθεί ο μετρητής ροής. Επειδή οι σημειακοί αισθητήρες δεν βλέπουν την πλήρη ροή, διαβάζουν με ακρίβεια μόνο εάν έχουν εισαχθεί σε βάθος όπου η ταχύτητα ροής είναι ο μέσος όρος του προφίλ ταχύτητας κατά μήκος του σωλήνα. Ακόμα κι αν αυτό το σημείο προσδιοριστεί προσεκτικά τη στιγμή της βαθμονόμησης, δεν είναι πιθανό να παραμείνει αναλλοίωτο, καθώς τα προφίλ ταχύτητας αλλάζουν ανάλογα με την παροχή, το ιξώδες, τη θερμοκρασία και άλλους παράγοντες.
Εάν όλα τα άλλα στοιχεία είναι τα ίδια, αλλά ένα σχέδιο προσφέρει λιγότερη απώλεια πίεσης, συνιστάται να επιλέξετε αυτό το σχέδιο. Μέρος του λόγου είναι ότι η απώλεια πίεσης θα πρέπει να πληρωθεί με υψηλότερο κόστος λειτουργίας αντλίας ή συμπιεστή κατά τη διάρκεια ζωής της εγκατάστασης. Ένας άλλος λόγος είναι ότι μια πτώση πίεσης προκαλείται από οποιονδήποτε περιορισμό στη διαδρομή ροής και όπου ο σωλήνας είναι περιορισμένος γίνεται μια πιθανή τοποθεσία για συσσώρευση υλικού, απόφραξη ή σπηλαίωση.

Μαζικές ή Ογκομετρικές Μονάδες

Πριν καθορίσετε έναν μετρητή ροής, συνιστάται επίσης να προσδιορίσετε εάν οι πληροφορίες ροής θα είναι πιο χρήσιμες εάν παρουσιάζονται σε μονάδες μάζας ή ογκομετρίας. Κατά τη μέτρηση της ροής συμπιεστών υλικών, η ογκομετρική ροή δεν είναι πολύ σημαντική, εκτός εάν η πυκνότητα (και μερικές φορές επίσης το ιξώδες) είναι σταθερή. Όταν μετράται η ταχύτητα (ογκομετρική ροή) των ασυμπίεστων υγρών, η παρουσία αιωρούμενων φυσαλίδων θα προκαλέσει σφάλμα, επομένως, ο αέρας και το αέριο πρέπει να αφαιρεθούν πριν το υγρό φτάσει στο μετρητή. Σε άλλους αισθητήρες ταχύτητας, οι επενδύσεις σωλήνων μπορεί να προκαλέσουν προβλήματα (υπερηχητικά) ή ο μετρητής μπορεί να σταματήσει να λειτουργεί εάν ο αριθμός Reynolds είναι πολύ χαμηλός (σε μετρητές στροβιλισμού RD > 20, απαιτείται000).
Λαμβάνοντας υπόψη αυτές τις σκέψεις, θα πρέπει να ληφθούν υπόψη οι μετρητές ροής μάζας, οι οποίοι δεν είναι ευαίσθητοι στις διακυμάνσεις της πυκνότητας, της πίεσης και του ιξώδους και δεν επηρεάζονται από αλλαγές στον αριθμό Reynolds. Επίσης, υποχρησιμοποιούνται στη χημική βιομηχανία οι διάφοροι αγωγοί που μπορούν να μετρήσουν τη ροή σε μερικώς γεμάτους σωλήνες και μπορούν να περάσουν μεγάλα επιπλέοντα ή καθιζάνοντα στερεά.

Πώς να διατηρήσετε το ροόμετρο Yokogawa

Διάφοροι παράγοντες επηρεάζουν τις απαιτήσεις συντήρησης και το προσδόκιμο ζωής των μετρητών ροής. Ο κύριος παράγοντας, φυσικά, είναι η αντιστοίχιση του κατάλληλου οργάνου στη συγκεκριμένη εφαρμογή. Ανεπαρκώς επιλεγμένες συσκευές θα προκαλέσουν προβλήματα σε πρώιμο στάδιο. Οι μετρητές ροής χωρίς κινούμενα μέρη συνήθως απαιτούν λιγότερη προσοχή από τις μονάδες με κινούμενα μέρη. Αλλά όλοι οι μετρητές ροής απαιτούν τελικά κάποια συντήρηση.

Τα κύρια στοιχεία στα ροόμετρα διαφορικής πίεσης απαιτούν εκτεταμένες σωληνώσεις, βαλβίδες και εξαρτήματα όταν συνδέονται με τα δευτερεύοντα στοιχεία τους, επομένως η συντήρηση μπορεί να είναι μια επαναλαμβανόμενη προσπάθεια σε τέτοιες εγκαταστάσεις. Οι παλμικές γραμμές μπορεί να βουλώσουν ή να διαβρωθούν και πρέπει να καθαριστούν ή να αντικατασταθούν. Και η ακατάλληλη θέση του δευτερεύοντος στοιχείου μπορεί να οδηγήσει σε σφάλματα μέτρησης. Η μετατόπιση του στοιχείου μπορεί να είναι δαπανηρή.
Τα ροόμετρα με κινούμενα μέρη απαιτούν περιοδική εσωτερική επιθεώρηση, ειδικά εάν το υγρό που μετράται είναι βρώμικο ή παχύρρευστο. Η εγκατάσταση φίλτρων μπροστά από τέτοιες μονάδες θα βοηθήσει στην ελαχιστοποίηση της ρύπανσης και της φθοράς. Τα όργανα χωρίς εμπόδια, όπως οι μετρητές υπερήχων ή οι ηλεκτρομαγνητικοί μετρητές, μπορεί να δημιουργήσουν προβλήματα με τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα του δευτερεύοντος στοιχείου τους. Οι αισθητήρες πίεσης που σχετίζονται με δευτερεύοντα στοιχεία πρέπει να αφαιρούνται και να επιθεωρούνται περιοδικά.

Εφαρμογές, όπου μπορεί να εμφανιστούν επιστρώσεις, είναι επίσης πιθανά προβλήματα για όργανα χωρίς εμπόδια, όπως μαγνητικές ή υπερηχητικές μονάδες. Εάν η επίστρωση είναι μονωτική, η λειτουργία των μαγνητικών ροόμετρων θα επηρεαστεί τελικά εάν τα ηλεκτρόδια είναι μονωμένα από το υγρό. Αυτή η κατάσταση θα αποτραπεί με περιοδικό καθαρισμό. Με τα ροόμετρα υπερήχων, οι γωνίες διάθλασης μπορεί να αλλάξουν και η ηχητική ενέργεια που απορροφάται από την επίστρωση θα κάνει τον μετρητή να μην λειτουργεί.