Vortex rennslismælir eða hverflaflæðismælir?

(I) Hvirfilflæðismælir: Verkfræðibeiting Karman hvirfilstrætisáhrifa

Hvirfilflæðismælirinn starfar á grundvelli hinna-þekktu Karman hvirfilgötuáhrifa. Þegar vökvi streymir í gegnum ó-straumlínulagaðan hlut, þ.e. hvirfilframkalla, myndast tvær raðir af hvirflum með reglulegu millibili til skiptis beggja vegna niðurstreymis. Þessir hvirflar, sem líkjast snyrtilega raðaðum raðir, eru kallaðir Karman-hringvega. Tíðni þessara hringiðumyndunar er nátengd vökvahraðanum. Með því að mæla hringhraða tíðnina nákvæmlega er hægt að reikna vökvahraðann á snjallan hátt og þannig ákvarða flæðishraðann.

Ímyndaðu þér til dæmis að standa við á og sjá vatn streyma yfir steina og búa til litla hringiðu á bak við þá. Ef við getum talið hraða þessara hvirfla, getum við gróflega áætlað vatnsrennsli. Hvirfilflæðismælirinn notar þessa meginreglu, en hún er nákvæmari og vísindalegri. Það notar skynjara til að greina örfáar þrýstingsbreytingar eða titring af völdum hvirfilmyndunar og umbreytir þeim í rafmagnsmerki. Eftir merkjavinnslu og útreikning er hægt að sýna flæðihraða vökvans nákvæmlega.

(II) Túrbínuflæðismælir: Mæling á snúningshraða hreyfiorku vökva

Túrbínurennslismælirinn byggir á krafti vökvans til að knýja snúning túrbínunnar. Þegar vökvi fer inn í flæðismælirinn fer hann fyrst í gegnum stýrispinna sem virkar eins og umferðarfulltrúi og skipuleggur vökvann þannig að hann hafi áhrif á hverflinn með stöðugum flæðishraða og stefnu. Undir höggi vökvans byrjar hverflan að snúast hratt og snúningshraði hennar er í réttu hlutfalli við flæðihraða vökvans. Þetta er svipað og að nota viftu til að knýja vindmyllu; því meiri vindur, því hraðar snýst vindmyllan.

Til að mæla snúningshraða túrbínuna nákvæmlega notar túrbínurennslismælirinn segulrafmagnsnema. Segulleiðari er settur upp á snúningshluta túrbínu. Þegar túrbínan snýst snýst segulleiðarinn líka og breytir segulviðnám segulhringrásarinnar reglulega. Samkvæmt meginreglunni um rafsegulöflun veldur þessi breyting á segulviðnámi samsvarandi rafpúlsmerki í spólunni. Með því að safna, greina og vinna úr tíðni þessara rafpúlsmerkja er hægt að reikna út og sýna samsvarandi flæðihraða vökva.

Eftir að hafa skilið starfsreglur þeirra, munum við nú bera saman frammistöðueiginleika hvirfilflæðismæla og hverflaflæðismæla, sem mun hjálpa okkur að velja meira viðeigandi í hagnýtum notkunum.

(I) Nákvæmni árangur

Hvað varðar nákvæmni, þá skara túrbínurennslismælar framúr, státa af einstaklega mikilli mælingarnákvæmni með villusviði sem venjulega er stjórnað innan ±0,5% - ±1%. Þetta er í ætt við að nota vog með mikilli-nákvæmni við vigtun, sem gefur ótrúlega nákvæm gildi. Þessi mikla nákvæmni gerir túrbínuflæðismæla að ákjósanlegu vali í forritum sem krefjast mjög mikillar flæðisnákvæmni, svo sem viðskiptauppgjör og fínefnaframleiðslu. Í olíuviðskiptum þurfa bæði kaupendur og seljendur nákvæmar mælingar á olíuflæðishraða; mikil nákvæmni hverflastreymismæla tryggir sanngjörn og hlutlaus viðskipti og kemur í veg fyrir efnahagslegan ágreining sem stafar af mæliskekkjum.

Hvirfilflæðismælar bjóða einnig upp á góða nákvæmni, yfirleitt með villusvið sem er ±1% - ±2%. Þó að það sé aðeins minna nákvæmt en hverflastreymismælar, er þetta nákvæmni nægilegt fyrir flestar iðnaðarnotkun. Í iðnaðarframleiðsluferlum þar sem nákvæmniskröfur eru ekki sérstaklega strangar, geta hvirfilflæðismælar, með eðlislægum eiginleikum þeirra, einnig gegnt mikilvægu hlutverki og veitt áreiðanleg flæðisgögn fyrir framleiðsluferlið.

(II) Gildandi miðill

Hvirfilflæðismælar eru eins og allir-hringir, mjög aðlaganlegir að ýmsum miðlum. Hvort sem það er vökvi, lofttegundir eða gufa, þá geta þeir meðhöndlað þau með auðveldum hætti. Í efnaframleiðslu er oft nauðsynlegt að mæla flæðishraða vökva með mismunandi eiginleika. Vortex flæðimælar geta starfað stöðugt og nákvæmlega í svo flóknu fjölmiðlaumhverfi. Þar að auki eru þau ekki mjög viðkvæm fyrir breytingum á vökvaþéttleika og seigju; Jafnvel þótt þessir eiginleikar miðilsins breytist að einhverju leyti, getur hvirfilflæðismælirinn haldið mikilli mælingarnákvæmni.

Túrbínurennslismælar eru aftur á móti meira eins og „hreint viðundur“. Þær henta betur til að mæla hreina,-seigja vökva, eins og vatn og léttar olíur. Þetta er vegna þess að hverflarennslismælar eru með snúningshluta inni. Ef vökvinn inniheldur sviflausnar agnir, froðu eða önnur óhreinindi getur það auðveldlega valdið skemmdum eða stíflu á hverflum snúningi, sem hefur alvarlega áhrif á mælingarnákvæmni og jafnvel valdið bilun í flæðismælinum. Í matvæla- og drykkjariðnaðinum, þar sem nauðsynlegt er að mæla flæðishraða hreins fljótandi hráefna, geta hverflarennslismælar staðið sig frábærlega vegna mikillar nákvæmni og góðrar aðlögunarhæfni að hreinum vökva. Hins vegar, ef það er nauðsynlegt að mæla rennsli frárennslisvatns sem inniheldur óhreinindi, henta hverflumstreymismælar ekki; í þessu tilviki gæti hringflæðismælir verið betri kostur.

(III) Kostnaður og viðhald

Frá kostnaðarsjónarmiði hafa hvirfilflæðismælar tiltölulega litla upphafsfjárfestingu, sem er aðlaðandi fyrir fyrirtæki með takmarkaða fjárveitingar. Þar að auki er viðhaldskostnaður þeirra einnig lágur, með árlegum viðhaldskostnaði um það bil 1% af upprunalegu verðmæti búnaðar. Þetta stafar aðallega af skorti á hreyfanlegum vélrænum hlutum, einfaldri og sterkri uppbyggingu og lítilli næmi fyrir bilunum meðan á notkun stendur, sem leiðir til minna viðhaldsálags og tíðni. Í langtíma -iðnverkefnum getur lágur viðhaldskostnaður við hringflæðismæla sparað fyrirtækjum umtalsverða fjármuni.

Túrbínurennslismælar hafa tiltölulega hærri upphafsfjárfestingu vegna hærri framleiðsluferla og nákvæmniskröfur. Hins vegar má ekki vanmeta viðhaldskostnað þeirra. Vegna snúningshlutanna inni er regluleg kvörðun og smurning nauðsynleg til að tryggja mælingarnákvæmni og eðlilega notkun. Árlegur viðhaldskostnaður túrbínurennslismælis getur náð 3%-5% af upprunalegu búnaðargildi. Við notkun þarf að athuga snúning túrbínu reglulega til að koma í veg fyrir að túrbínu festist af vökvaóhreinindum eða tæringu. Ef túrbínuslit finnst þarf að skipta um íhluti tafarlaust. Þessi viðhaldsverkefni krefjast ákveðinnar fjárfestingar af mannafla og fjármagni.

Í hagnýtri notkun er rétt uppsetning og notkun mikilvæg fyrir frammistöðu flæðimæla. Hér að neðan eru nokkur atriði varðandi uppsetningu og notkun hvirfilflæðismæla og hverflarennslismæla.

(I) Uppsetningarpunktar

Vortex rennslismælar hafa tiltölulega slakar kröfur um uppsetningarskilyrði, sem er ein af ástæðunum fyrir vinsældum þeirra á iðnaðarsviðum. Almennt hafa þeir lægri kröfur fyrir beina pípuhluta uppstreymis og niðurstreymis; lengd beina pípuhlutans andstreymis þarf venjulega aðeins að vera 10 sinnum þvermál pípunnar (10D) og lengd beinni pípuhlutans neðanstreymis þarf aðeins að vera 5 sinnum þvermál pípunnar (5D). Þetta gerir kleift að setja upp auðveldlega, jafnvel við aðstæður með takmarkað pláss og flókið pípuskipulag. Ennfremur eru hvirfilflæðismælar sveigjanlegir í uppsetningarstefnu og hægt að setja upp lárétt eða lóðrétt. Þegar þú setur upp lárétt skaltu fylgjast með stöðu skynjarans og reyna að forðast að setja hann á lægsta punkt pípunnar til að koma í veg fyrir að loftbólur eða óhreinindi hafi áhrif á mælinguna; þegar það er sett upp lóðrétt ætti vökvinn að flæða frá botni til topps til að forðast gassöfnun inni í skynjaranum og tryggja nákvæmni mælingar.

Aftur á móti hafa hverflarennslismælar strangari kröfur um uppsetningarskilyrði. Það krefst strangrar ábyrgðar á beinum pípuhluta 20 sinnum pípuþvermáli (20D) andstreymis og beinum pípuhluta 5 sinnum pípuþvermáli (5D) niðurstreymis. Þetta er vegna þess að mælingarnákvæmni túrbínustreymismælis er mjög háð stöðugleika vökvaflæðiskerfisins. Aðeins nægilega langur beinn pípuhluti getur tryggt að vökvinn haldi stöðugum flæðishraða og stefnu þegar hann fer inn í flæðismælirinn, forðast ójafna krafta sem myndast af óstöðugu flæðiskerfi eins og hvirfli og ókyrrð á hverflablöðunum, og tryggir þannig nákvæmni mæliniðurstaðna. Ef beinn pípuhluti andstreymis er ófullnægjandi að lengd getur vökvinn flætt óreglulega þegar hann fer inn í flæðimælirinn, sem leiðir til aukinna mæliskekkna. Þegar þú setur upp túrbínuflæðismæli verður að huga sérstaklega að stefnu vökvans; það verður að ganga úr skugga um að stefna vökvaflæðisins sé í samræmi við stefnuna sem örin á skynjarahúsinu gefur til kynna. Ef uppsetningarstefnan er röng mun hverflan ekki snúast rétt, sem gerir nákvæma flæðismælingu ómögulega og getur jafnvel skemmt flæðimælirinn.

(II) Varúðarráðstafanir við notkun

Þegar hringiðurflæðismælir er notaður þarf að gæta sérstakrar varúðar til að forðast utanaðkomandi truflun. Þar sem hringflæðismælirinn mælir flæði með því að greina merki sem myndast af hvirflum eru þessi merki tiltölulega veik og verða auðveldlega fyrir áhrifum af ytri rafsegulsviðum, titringi og öðrum þáttum. Þess vegna, meðan á uppsetningu stendur, ætti að halda hvirfilflæðismælum í burtu frá sterkum rafsegultruflunum, svo sem stórum mótorum og spennum. Gakktu úr skugga um að flæðimælirinn hafi rétta jarðtengingu til að draga úr áhrifum rafsegultruflana á merkið. Ef hvirfilflæðismælirinn er settur upp í umhverfi með miklum titringi, eru skilvirkar titringsdeyfingarráðstafanir nauðsynlegar, svo sem að nota titringsdempunarpúða og sveigjanlega samskeyti, til að koma í veg fyrir að titringur berist til flæðimælisins og hafi áhrif á mælingarnákvæmni.

Fyrir hverflaflæðismæla er mikilvægt að forðast mikinn titring og högg við notkun. Vegna þess að hverflan inni í flæðimælinum er nákvæmnissnúningshluti, getur mikill titringur eða högg valdið aflögun eða skemmdum á hverflissnúningnum, eða flýtt fyrir sliti á legum og þar með haft áhrif á mælingarnákvæmni og endingartíma flæðimælisins. Í daglegum rekstri skal forðast að ræsa eða stöðva stóran búnað nálægt flæðimælinum, þar sem það getur valdið titringi í leiðslum. Einnig, við viðhald eða viðgerðir á leiðslukerfinu, skal gæta þess að vernda hverflumrennslismæli fyrir slysni. Ennfremur, þar sem mælingarnákvæmni túrbínustreymismæla hefur áhrif á breytingar á vökvahita og þrýstingi, skal fylgjast náið með hitastigi vökva og þrýstingi meðan á notkun stendur til að tryggja að þeir haldist innan rekstrarsviðs flæðimælisins. Ef hita- og þrýstingsbreytingar eru verulegar getur verið nauðsynlegt að bæta og leiðrétta mæliniðurstöðurnar til að tryggja nákvæmni.

Í jarðolíuiðnaðinum eru hvirfilflæðismælar mikið notaðir til að mæla gufu og mæla ætandi miðla. Túrbínurennslismælar eru oftar notaðir í viðskiptum með hreinsaða olíu og flutningsforrit vegna mikillar nákvæmni þeirra.

Í hitakerfum sveitarfélaga eru hvirfilflæðismælar ákjósanlegur kostur fyrir heitavatnsmælingu, þar sem hár-hitaþol þeirra og lágt þrýstingstap passa fullkomlega við kröfur kerfisins.

Í matvæla- og lyfjaiðnaðinum, þar sem hreinlætiskröfur eru mjög miklar, henta allir -túrbínurennslismælar úr ryðfríu stáli betur, þar sem sléttir innveggir þeirra eru síður viðkvæmir fyrir bakteríuvexti.

Hvirfilflæðismælar eru oft valdir fyrir langa-leiðsluvöktun vegna þess að þeir auka nánast ekki þrýstingstap kerfisins, sem er mikilvægt til að draga úr orkunotkun dælunnar.

Forgangsregla fjölmiðla:

Hvirfilflæðismælar eru ákjósanlegir fyrir aðstæður sem fela í sér óhreinindi, ætandi efni eða margfasa flæði; hverflaflæðismælar eru valdir fyrir hreina vökva með -lítil seigju sem krefst mikillar-nákvæmnimælingar.

Nákvæmni samsvörunarregla:

Fyrir aðstæður eins og viðskiptauppgjör og nákvæmnisstýringu, krefjast túrbínustreymismælar nákvæmni upp á ±0,5%; Hægt er að nota hvirfilflæðismæla fyrir hefðbundna iðnaðarferlisstýringu.

Regla um viðhaldsaðlögunarhæfni:

Hvirfilflæðismælar eru valdir fyrir afskekkt svæði þar sem engin viðhaldsskilyrði eru eða langtíma-rekstursverkefni; túrbínurennslismælar eru valdir fyrir atburðarás með reglulegri viðhaldsgetu og strangar kröfur um nákvæmni.