Скидка на подшипники из наличия!
Уже доступен
Расходомер -- прибор для измерения объёмного или массового расхода вещества (жидкости, газа, пара), проходящего через поперечное сечение трубопровода в единицу времени. Правильный выбор типа расходомера определяет точность измерения, надёжность, стоимость владения и безопасность технологического процесса.
Основные критерии выбора: тип измеряемой среды (проводящая / непроводящая жидкость, газ, пар, суспензия); диапазон расходов и диаметр трубопровода; требуемая точность; рабочее давление и температура; наличие абразивных включений, пузырей газа, высокой вязкости; допустимые потери давления; требования к прямым участкам; необходимость измерения массового расхода и плотности.
По физическому принципу действия промышленные расходомеры подразделяются на следующие основные группы:
Главная таблица статьи -- матрица применимости различных типов расходомеров в зависимости от измеряемой среды. Обозначения: ++ -- оптимальный выбор; + -- применим; o -- ограниченно применим; - -- не применим.
Принцип действия основан на законе электромагнитной индукции Фарадея: при движении электропроводящей жидкости через магнитное поле в ней наводится ЭДС, пропорциональная средней скорости потока. Два электрода, расположенные диаметрально в измерительной трубе, регистрируют эту ЭДС.
Отсутствие подвижных частей и выступающих элементов в потоке. Нет потерь давления. Высокая точность. Работа с загрязнёнными, абразивными и агрессивными средами (при соответствующем выборе футеровки: PTFE, PFA, эбонит, керамика). Нечувствительность к вязкости, плотности и профилю потока.
Категорически непригоден для непроводящих сред: углеводороды, масла, органические растворители, газы, пар, дистиллированная и деминерализованная вода. Возможно образование отложений на электродах при длительной работе с кристаллизующимися средами. Требуется полное заполнение сечения трубы жидкостью.
Различают два основных подтипа: времяпролётный (transit-time) и доплеровский (Doppler).
Измеряет разность времени прохождения ультразвукового импульса по потоку и против него. Разность пропорциональна средней скорости среды. Применяется для чистых и слабозагрязнённых жидкостей и газов.
Измеряет сдвиг частоты ультразвука, отражённого от частиц или пузырьков в потоке. Требует наличия неоднородностей в среде. Применяется для загрязнённых жидкостей, сточных вод, суспензий.
Накладные (clamp-on) ультразвуковые расходомеры позволяют выполнять измерения без врезки в трубопровод, без остановки процесса и без контакта с средой. Это единственный тип расходомера с полностью неинвазивной установкой. Применим для любых диаметров, включая магистральные трубопроводы.
Принцип действия основан на эффекте Кориолиса: жидкость или газ, протекающие через вибрирующую U-образную (или прямую) трубку, вызывают её дополнительное закручивание. Фазовый сдвиг колебаний между входной и выходной частями трубки пропорционален массовому расходу. Частота собственных колебаний трубки зависит от плотности среды, что позволяет одновременно измерять массовый расход, плотность и температуру.
Прямое измерение массового расхода, не зависящее от давления и температуры. Одновременное определение плотности и температуры. Высочайшая точность среди всех типов расходомеров. Не требует прямых участков. Нечувствителен к профилю потока. Работает с любыми средами, включая высоковязкие, неоднородные, двухфазные (с ограничениями).
Ограничение по максимальному диаметру (типично до DN 150...300 мм). Значительная масса и габариты для больших типоразмеров. Потери давления, особенно в трубках малого сечения. Чувствительность к газовым включениям в жидкости (снижение точности). Чувствительность к внешним вибрациям при неправильном монтаже.
Принцип действия основан на явлении вихревой дорожки Кармана: при обтекании потоком тела обтекания (призмы с острыми кромками) за ним образуются вихри, частота срыва которых пропорциональна скорости потока. Частота вихрей регистрируется пьезоэлектрическим, ёмкостным или термическим датчиком.
Отсутствие подвижных частей. Универсальность -- работает с жидкостями, газами и паром. Высокая стабильность показаний. Широкий температурный диапазон (идеален для перегретого пара). Относительно низкие потери давления по сравнению с диафрагмой.
Не работает при числе Рейнольдса ниже ~20 000, что исключает применение для высоковязких жидкостей. Чувствителен к вибрациям трубопровода. Не подходит для двухфазных потоков, суспензий, абразивных сред (загрязнение тела обтекания). Узкий динамический диапазон по сравнению с электромагнитными и кориолисовыми расходомерами.
Классический и наиболее изученный метод измерения расхода, стандартизованный в ISO 5167 и ГОСТ 8.586.1-5-2005. Основан на измерении перепада давления, создаваемого сужающим устройством (диафрагма, сопло, труба Вентури), установленным в трубопроводе. Расход пропорционален корню квадратному из перепада давления.
Полностью стандартизованная методика расчёта (ISO 5167, ГОСТ 8.586). Отсутствие электроники в контакте со средой. Практически неограниченный диапазон давлений и температур (зависит только от материала). Длительный опыт эксплуатации.
Узкий динамический диапазон (квадратичная зависимость расхода от перепада). Значительные невосполнимые потери давления (особенно для диафрагмы). Чувствительность к износу кромки диафрагмы. Требуются длинные прямые участки. Только однофазные среды.
Поток среды вращает турбинку (ротор), установленную соосно с трубопроводом. Частота вращения пропорциональна объёмному расходу. Импульсы регистрируются индуктивным или магнитным датчиком.
Турбинные расходомеры отличаются высокой точностью для чистых сред и широко используются для коммерческого учёта природного газа (ГОСТ Р 8.740-2011) и нефтепродуктов. Главный недостаток -- наличие подвижных частей, подверженных механическому износу, что ограничивает срок службы и делает прибор непригодным для абразивных, загрязнённых и высоковязких сред.
Рекомендуемый порядок принятия решения при выборе типа расходомера для конкретной задачи:
Длина прямых участков трубопровода до и после расходомера критически влияет на точность измерения. Прямые участки необходимы для формирования стабильного профиля потока. Значения D -- это внутренний диаметр трубопровода.
Значения приведены для типичного случая после одиночного колена 90°. После двух колен в разных плоскостях, регулирующего клапана или частично открытой задвижки требования к прямым участкам возрастают (до 30-50D для диафрагмы). Применение струевыпрямителей позволяет сократить необходимую длину.
ГОСТ 8.586.1-2005 ГСИ. Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Часть 1. Принцип метода измерений и общие требования.
ГОСТ 8.586.2-2005 -- ГОСТ 8.586.5-2005. Части 2-5 (диафрагмы, сопла и сопла Вентури, трубы Вентури, методика выполнения измерений).
ISO 5167-1/2/3/4/5:2022 Measurement of fluid flow by means of pressure differential devices inserted in circular cross-section conduits running full.
ГОСТ 28723-90 Расходомеры скоростные, объёмные и массовые для жидкости. Общие технические требования и методы испытаний.
ГОСТ Р 8.740-2011 ГСИ. Расход и количество газа. Методика измерений с помощью турбинных, ротационных и вихревых расходомеров и счётчиков.
ГОСТ 8.361-79 ГСИ. Расход жидкости и газа. Методика выполнения измерений по скорости в одной точке сечения трубы.
ГОСТ 8.142-2013 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений объёмного и массового расхода жидкости.
Кремлёвский П.П. Расходомеры и счётчики количества веществ: Справочник. В 2 т. -- СПб.: Политехника.
Miller R.W. Flow Measurement Engineering Handbook. 3rd ed. -- McGraw-Hill.
Baker R.C. Flow Measurement Handbook. 2nd ed. -- Cambridge University Press.
Spitzer D.W. Industrial Flow Measurement. 3rd ed. -- ISA.
Liptak B.G. Instrument Engineers' Handbook. Vol. 1: Process Measurement and Analysis. 4th ed. -- CRC Press.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.