Klasifikacija opreme za protok može se podijeliti na: volumetrijski mjerač protoka, mjerač protoka brzine, ciljani mjerač protoka, elektromagnetski mjerač protoka, vrtložni mjerač protoka, rotametar, mjerač protoka diferencijalnog pritiska, ultrazvučni mjerač protoka, mjerač masenog protoka itd.
1. Rotametar
Mjerač protoka s plovkom, također poznat kao rotametar, vrsta je mjerača protoka promjenjive površine. U vertikalnoj konusnoj cijevi koja se širi od dna prema vrhu, gravitacija plovka kružnog presjeka se prenosi hidrodinamičkom silom, a plovak se može slobodno dizati i spuštati. Pomiče se gore-dolje pod djelovanjem brzine protoka i uzgona, a nakon uravnoteženja s težinom plovka, prenosi se na brojčanik kako bi se prikazala brzina protoka putem magnetske spojnice. Općenito se dijele na staklene i metalne rotametre. Mjerači protoka s metalnim rotorom najčešće se koriste u industriji. Za korozivne medije s malim promjerom cijevi obično se koristi staklo. Zbog krhkosti stakla, ključna kontrolna tačka je također rotorski mjerač protoka izrađen od plemenitih metala poput titana. Postoji mnogo domaćih proizvođača mjerača protoka s rotorom, uglavnom Chengde Kroni (koristi njemačku tehnologiju iz Kölna), Kaifeng Instrument Factory, Chongqing Chuanyi i Changzhou Chengfeng, svi proizvode rotametre. Zbog visoke tačnosti i ponovljivosti rotametara, široko se koristi u detekciji protoka malih prečnika cijevi (≤ 200 mm).
2. Mjerač protoka s pozitivnim pomakom
Mjerač protoka s pozitivnim pomakom mjeri zapreminski protok fluida mjerenjem dozirane zapremine formirane između kućišta i rotora. Prema strukturi rotora, mjerači protoka s pozitivnim pomakom uključuju tipa sa strukom, tipa sa strugačem, tipa sa eliptičnim zupčanikom i tako dalje. Mjerači protoka s pozitivnim pomakom karakteriziraju se visokom tačnošću mjerenja, neki i do 0,2%; jednostavnom i pouzdanom strukturom; širokom primjenom; otpornošću na visoku temperaturu i visoki pritisak; niskim uslovima instalacije. Široko se koriste u mjerenju sirove nafte i drugih naftnih derivata. Međutim, zbog zupčastog pogona, najveći dio cjevovoda predstavlja najveću skrivenu opasnost. Potrebno je ugraditi filter ispred opreme, koja ima ograničen vijek trajanja i često zahtijeva održavanje. Glavne domaće proizvodne jedinice su: Tvornica instrumenata Kaifeng, Tvornica instrumenata Anhui, itd.
3. Mjerač protoka diferencijalnog pritiska
Mjerač protoka diferencijalnog pritiska je mjerni uređaj s dugom historijom upotrebe i potpunim eksperimentalnim podacima. To je mjerač protoka koji mjeri razliku statičkog pritiska koju generira fluid koji teče kroz prigušivač kako bi prikazao brzinu protoka. Najosnovnija konfiguracija sastoji se od uređaja za prigušivanje, cjevovoda za signal diferencijalnog pritiska i diferencijalnog manometra. Najčešće korišteni uređaj za prigušivanje u industriji je "standardni uređaj za prigušivanje" koji je standardiziran. Na primjer, standardni otvor, mlaznica, venturijeva mlaznica, venturijeva cijev. Sada se uređaj za prigušivanje, posebno mjerenje protoka mlaznice, kreće prema integraciji, a visokoprecizni transmiter diferencijalnog pritiska i kompenzacija temperature integrirani su s mlaznicom, što znatno poboljšava tačnost. Tehnologija Pitotove cijevi može se koristiti za online kalibraciju uređaja za prigušivanje. Danas se u industrijskim mjerenjima koriste i neki nestandardni uređaji za prigušivanje, kao što su dvostruki otvori, okrugli otvori, prstenasti otvori itd. Ovi mjerači uglavnom zahtijevaju kalibraciju stvarnog protoka. Struktura standardnog prigušnog uređaja je relativno jednostavna, ali zbog relativno visokih zahtjeva za dimenzijsku toleranciju, toleranciju oblika i položaja, tehnologija obrade je relativno teška. Uzimajući standardni otvor kao primjer, on je ultra tanki dio nalik ploči, koji je sklon deformaciji tokom obrade, a veći otvori su također skloni deformaciji tokom upotrebe, što utiče na tačnost. Otvor za pritisak prigušnog uređaja uglavnom nije prevelik i deformirat će se tokom upotrebe, što će uticati na tačnost mjerenja. Standardni otvor će istrošiti strukturne elemente povezane s mjerenjem (kao što su oštri uglovi) zbog trenja fluida o njega tokom upotrebe, što će smanjiti tačnost mjerenja.
Iako je razvoj mjerača protoka diferencijalnog pritiska relativno ran, s kontinuiranim poboljšanjem i razvojem drugih oblika mjerača protoka i kontinuiranim poboljšanjem zahtjeva za mjerenje protoka za industrijski razvoj, pozicija mjerača protoka diferencijalnog pritiska u industrijskom mjerenju je djelimično promijenjena. Zamijenjena je naprednim, visokopreciznim i praktičnim mjeračima protoka.
4. Elektromagnetski mjerač protoka
Elektromagnetski mjerač protoka razvijen je na osnovu Faradejevog principa elektromagnetske indukcije za mjerenje volumenskog protoka provodljive tekućine. Prema Faradejevom zakonu elektromagnetske indukcije, kada provodnik presiječe liniju magnetskog polja u magnetskom polju, u provodniku se generira inducirani napon. Veličina elektromotorne sile je u skladu s veličinom provodnika. U magnetskom polju, brzina kretanja okomito na magnetsko polje je proporcionalna, a zatim se, u skladu s promjerom cijevi i razlikom medija, pretvara u brzinu protoka.
Elektromagnetski mjerač protoka i principi odabira: 1) Tečnost koja se mjeri mora biti provodljiva tečnost ili suspenzija; 2) Kalibar i raspon, poželjno je da je normalni raspon veći od polovine punog raspona, a protok između 2-4 metra; 3). Radni pritisak mora biti manji od otpora pritiska mjerača protoka; 4). Za različite temperature i korozivne medije treba koristiti različite materijale obloge i elektroda.
Tačnost mjerenja elektromagnetnog mjerača protoka zasniva se na situaciji kada je cijev puna tekućine, a problem mjerenja zraka u cijevi još nije dobro riješen.
Prednosti elektromagnetnih mjerača protoka: Nema prigušnog dijela, tako da je gubitak pritiska mali, a potrošnja energije smanjena. Gubitak pritiska je povezan samo sa prosječnom brzinom mjerene tekućine, a raspon mjerenja je širok; ostali mediji se mogu mjeriti tek nakon kalibracije vode, bez korekcije, te su najpogodniji za upotrebu kao mjerni uređaj za taloženje. Zbog kontinuiranog poboljšanja tehnologije i procesnih materijala, kontinuiranog poboljšanja stabilnosti, linearnosti, tačnosti i vijeka trajanja, te kontinuiranog širenja promjera cijevi, mjerenje dvofaznih čvrstih i tečnih medija rješava problem usvajanjem zamjenjivih elektroda i strugajućih elektroda. Zbog problema mjerenja medija visokog pritiska (32MPA), otpornosti na koroziju (otpornost na kiseline i alkalije), kao i kontinuiranog širenja kalibra (do kalibra 3200MM), kontinuiranog povećanja vijeka trajanja (obično više od 10 godina), elektromagnetni mjerači protoka se sve više koriste, a njihova cijena je također smanjena, ali ukupna cijena, posebno cijena cijevi velikog promjera, i dalje je visoka, pa zauzimaju važno mjesto pri kupovini mjerača protoka.
5. Ultrazvučni mjerač protoka
Ultrazvučni mjerač protoka je novi tip instrumenta za mjerenje protoka razvijen u moderno doba. Sve dok se fluid može prenositi zvuk može mjeriti ultrazvučnim mjeračem protoka, ultrazvučni mjerač protoka može mjeriti protok tekućine visoke viskoznosti, neprovodljive tekućine ili plina, a princip mjerenja protoka je: brzina širenja ultrazvučnih valova u fluidu mijenjat će se s protokom fluida koji se mjeri. Trenutno su visokoprecizni ultrazvučni mjerači protoka i dalje u svijetu stranih marki, kao što su japanski Fuji i američki Kanglechuang; domaći proizvođači ultrazvučnih mjerača protoka uglavnom uključuju: Tangshan Meilun, Dalian Xianchao, Wuhan Tailong i tako dalje.
Ultrazvučni mjerači protoka se uglavnom ne koriste kao instrumenti za mjerenje taloženja, a proizvodnja se ne može zaustaviti radi zamjene kada je mjerno mjesto na licu mjesta oštećeno, te se često koriste u situacijama kada su potrebni parametri ispitivanja za usmjeravanje proizvodnje. Najveća prednost ultrazvučnih mjerača protoka je što se koriste za mjerenje protoka velikog kalibra (promjeri cijevi veći od 2 metra). Čak i ako se neka mjerna mjesta koriste za taloženje, upotreba visokopreciznih ultrazvučnih mjerača protoka može uštedjeti troškove i smanjiti održavanje.
6. Mjerač masenog protoka
Nakon godina istraživanja, američka kompanija MICRO-MOTION prvi put je predstavila 1977. godine cijevni mjerač masenog protoka u obliku slova U. Nakon što se ovaj mjerač protoka pojavio, pokazao je svoju snažnu vitalnost. Njegova prednost je što se signal masenog protoka može direktno dobiti i na njega ne utječu fizički parametri. Tačnost je ± 0,4% izmjerene vrijednosti, a neke mogu doseći i 0,2%. Može mjeriti širok raspon plinova, tekućina i suspenzija. Posebno je pogodan za mjerenje ukapljenog naftnog plina i ukapljenog prirodnog plina s kvalitetnim trgovačkim medijima, uz dodatak elektromagnetskog mjerača protoka; budući da na njega ne utječe raspodjela brzine protoka na uzvodnoj strani, nema potrebe za direktnim dijelovima cijevi na prednjoj i zadnjoj strani mjerača protoka. Nedostatak je što mjerač masenog protoka ima visoku tačnost obrade i općenito ima tešku bazu, pa je skup; budući da je lako podložan vanjskim vibracijama i smanjuje tačnost, obratite pažnju na izbor mjesta i načina ugradnje.
7. Vrtložni mjerač protoka
Vrtložni mjerač protoka, također poznat kao vrtložni mjerač protoka, proizvod je koji se pojavio tek krajem 1970-ih. Popularan je od kada je pušten na tržište i široko se koristi za mjerenje tekućina, plinova, pare i drugih medija. Vrtložni mjerač protoka je mjerač protoka brzine. Izlazni signal je signal impulsne frekvencije ili standardni strujni signal proporcionalan protoku i na njega ne utječu temperatura fluida, sastav tlaka, viskoznost i gustoća. Struktura je jednostavna, nema pokretnih dijelova, a element za detekciju ne dodiruje fluid koji se mjeri. Ima karakteristike visoke tačnosti i dugog vijeka trajanja. Nedostatak je što je tokom instalacije potreban određeni ravni dio cijevi, a obični tip nema dobro rješenje za vibracije i visoke temperature. Vrtložni mjerač protoka ima piezoelektrične i kapacitivne tipove. Potonji ima prednosti u otpornosti na temperaturu i otpornosti na vibracije, ali je skuplji i općenito se koristi za mjerenje pregrijane pare.
8. Ciljani mjerač protoka
Princip mjerenja: Kada medij teče u mjernoj cijevi, razlika pritiska između njegove vlastite kinetičke energije i ciljane ploče uzrokovat će blago pomicanje ciljane ploče, a rezultirajuća sila je proporcionalna brzini protoka. Može mjeriti ultra-mali protok, ultra-nisku brzinu protoka (0 - 0,08 M/S), a tačnost može doseći 0,2%.
Vrijeme objave: 07.04.2021.