Tipos comunes de instrumentos de flujo

Hay muchos tipos demedición de flujoMétodos e instrumentos, y también hay muchos métodos de clasificación. Antes de 2011, había 60 tipos de instrumentos de flujo disponibles para uso industrial. La razón por la que hay tantas variedades es que no hay un medidor de flujo aplicable a ningún fluido, cualquier rango, cualquier estado de flujo y cualquier condición de servicio. Sin embargo, con el progreso de los tiempos, en esta era de la explosión de la ciencia y la tecnología, finalmente ha surgido un nuevo producto: finalmente ha surgido medidor de flujo masivo. El medidor de flujo masivo es aplicable a cualquier fluido, cualquier rango, cualquier estado de flujo y cualquier condición de servicio, pero el precio es relativamente costoso, no se puede popularizar en todas las industrias.

Clasificaciones de la medición del flujo del medidor de corriente

Hay más de 60 tipos de viejos medidores de flujo. Cada producto tiene su aplicabilidad y limitaciones específicas. Según el objeto de medición, hay dos categorías: tubería cerrada y canal abierto; Según el propósito de la medición, se puede dividir en la cantidad total de medición y medición del flujo. Sus instrumentos se denominan medidor de cantidad total y medidor de flujo respectivamente.

Además, según el principio de medición, se puede dividir en las siguientes categorías:

1. Principio de la mecánica: los instrumentos que pertenecen a este principio incluyen el tipo de presión diferencial y el tipo de rotor utilizando el teorema de Bernoulli; Tipo de impulso y tipo de tubo móvil usando el teorema de momento; Utilizando la fórmula masiva directa de la segunda ley de Newton; Tipo objetivo basado en el principio del impulso de fluido; Tipo de turbina con teorema de momento angular; Tipo de vórtice y tipo de vórtice de la calle basado en el principio de oscilación de fluido; Tipo de tubo de pitot, tipo de desplazamiento positivo, vertedero y tipo de canal usando la diferencia total de presión estática, etc.

2. Principio eléctrico: los instrumentos utilizados para este principio incluyen tipo electromagnético, tipo de capacitancia diferencial, tipo de inductancia, tipo de resistencia a la tensión, etc.

3. Principio acústico: tipo ultrasónico, tipo acústico (tipo de onda de choque), etc. se utilizan para la medición del flujo.

4. Principio térmico: hay tipo térmico, tipo calorimétrico directo, tipo calorimétrico indirecto, etc. utilizando el principio térmico para medir el flujo.

5. Principio óptico: el tipo de láser y el tipo fotoeléctrico son instrumentos que pertenecen a este tipo de principio.

6. Principios de la física atómica: la resonancia magnética nuclear y la radiación nuclear son instrumentos que pertenecen a tales principios

7. Otros principios: Principio de etiquetado (principio trazador, principio de resonancia magnética nuclear), principio de correlación, etc.

Según la clasificación más popular y extensa en la actualidad, este documento expone el principio, las características, la descripción general de la aplicación y el esfuerzo de varios medidores de flujo en el hogar y en el extranjero:

Tipo de objetivo

El medidor de flujo objetivo es un tipo de medidor de flujo basado en el principio mecánico. Se ha desarrollado y aplicado en la industria durante décadas. El nuevo medidor de flujo SBL objetivo es un nuevo medidor de flujo de detección de fuerza capacitiva desarrollado sobre la base del medidor de flujo objetivo tradicional y con el desarrollo de nuevos sensores y tecnología microelectrónica. No solo tiene las características del orificio, la calle Vortex y otros medidores de flujo sin partes móviles, sino que también tiene alta sensibilidad, precisión comparable a la del medidor de flujo volumétrico y el amplio rango. [3]

En la década de 1970, China desarrolló transmisor de flujo objetivo eléctrico y neumático, que es el instrumento de detección del instrumento de combinación de unidades eléctricas y neumáticas. En ese momento, el convertidor de fuerza adoptó directamente el mecanismo de equilibrio de fuerza del transmisor de presión diferencial, que inevitablemente trajo muchos defectos causados ​​por el mecanismo de equilibrio de fuerza en sí, como la fácil deriva de la posición cero, la baja precisión de la medición, la mala confiabilidad del mecanismo de palanca y así en. Debido al bajo rendimiento del mecanismo de equilibrio de fuerza, muchas ventajas del medidor de flujo objetivo en sí no se han puesto en juego efectivamente. Hasta ahora, la mala impresión de los usuarios en el antiguo medidor de flujo objetivo no ha sido eliminada.

El convertidor de fuerza del nuevo medidor de flujo del objetivo SBL adopta el convertidor de fuerza de deformación, que elimina completamente las deficiencias del mecanismo de equilibrio de fuerza anterior. El nuevo medidor de flujo objetivo también aplica tecnología microelectrónica y tecnología informática al convertidor de señal y la parte de visualización. El medidor de flujo tiene una serie de ventajas y se cree que juega un papel importante en muchos metros de flujo en el futuro.

Tipo de presión diferencial

El medidor de flujo de presión diferencial es un instrumento que calcula el flujo de acuerdo con la presión diferencial generada por la interacción entre el detector de flujo y el fluido instalado en la tubería, las condiciones de fluido conocidas y el tamaño geométrico del detector y la tubería.

El medidor de flujo de presión diferencial está compuesto por dispositivo primario (detector) y dispositivo secundario (convertidor de presión diferencial e instrumento de visualización de flujo). El medidor de flujo de presión diferencial generalmente se clasifica en forma de piezas de detección, como medidor de flujo de orificio, medidor de flujo Venturi, medidor de flujo de tubo con promedio, principio de flujo de pitoba del tubo de pitot, etc.

Los dispositivos secundarios son varios medidores de presión diferenciales mecánicos, electrónicos y electromecánicos integrados, transmisores de presión diferencial e instrumentos de visualización de flujo. Se ha convertido en una gran clase de instrumentos con un alto grado de estandarización de tres (serialización, generalización y estandarización) y tipos y especificaciones complejas. Puede medir no solo los parámetros de flujo, sino también otros parámetros (como presión, nivel de material, densidad, etc.).

Según su principio de trabajo, las partes de detección del medidor de flujo de presión diferencial se pueden dividir en dispositivo de estrangulamiento, tipo de resistencia hidráulica, tipo centrífugo, tipo de cabeza dinámica, tipo de ganancia de cabeza dinámica y tipo de chorro.

Las piezas de prueba se pueden dividir en dos categorías de acuerdo con su grado de estandarización: estándar y no estándar.

La llamada pieza de prueba estándar está diseñada, fabricada, instalada y utilizada de acuerdo con los documentos estándar, y se puede determinar su valor de flujo y el error de medición se puede estimar sin la calibración de flujo real.

Las piezas de prueba no estándar son aquellas con mala madurez y no han sido enumeradas en los estándares internacionales. El medidor de flujo de presión diferencial es uno de los metros de flujo más utilizados, y su uso se ubica primero en todo tipo de instrumentos de flujo. Debido al advenimiento de varios metros de flujo nuevos, el porcentaje de su uso ha disminuido gradualmente, pero sigue siendo el tipo más importante de medidor de flujo en la actualidad.

La fórmula de flujo de volumen de fluido del medidor de flujo de presión diferencial es:

V = AA √2/J (P-Q)

V - Volumen

J - Densidad líquida

A - coeficiente de flujo, que está relacionado con el tamaño del canal, el método de toma de presión y la velocidad de flujo

A - Área de apertura de la placa de orificio

P-Q-Diferencia de presión

Ventaja:

(1) El medidor de flujo de placa de orificio, que se usa más ampliamente, tiene una estructura firme, un rendimiento estable y confiable y una larga vida útil;

(2) tiene una amplia gama de aplicaciones, y hasta ahora no hay un tipo de medidor de flujo que se pueda comparar con él;

(3) Las piezas de detección, transmisores e instrumentos de exhibición son producidos por diferentes fabricantes, lo cual es conveniente para la producción económica a gran escala.

Desventajas:

(1) La precisión de la medición es generalmente baja;

(2) rango estrecho, generalmente solo 3: 1 ~ 4: 1;

(3) altos requisitos para condiciones de instalación en el sitio;

(4) Pérdida de presión grande (consulte la placa de orificio, la boquilla, etc.).

Nota: Se introduce un nuevo producto: se introduce el medidor de flujo de equilibrio desarrollado por la NASA. La precisión de la medición de este medidor de flujo es 5-10 veces mayor que el del dispositivo de estrangulamiento tradicional, y la pérdida de presión permanente es 1 / 3. La recuperación de presión es el doble de rápida, y la sección mínima de tubería recta puede ser tan pequeña como 1.5D. Es fácil de instalar y usar, reduciendo en gran medida el consumo de capacidad de la operación de fluido.

Descripción general de la aplicación del transductor del medidor de flujo

El medidor de flujo de presión diferencial se usa ampliamente en la medición de flujo de la tubería cerrada, todo tipo de objetos tienen aplicaciones. Como fluido: fase única, fase mixta, limpia, sucia, flujo viscoso, etc. Estado de trabajo: presión normal, alta presión, vacío, temperatura normal, temperatura alta, baja temperatura, etc. Diámetro de la tubería: de varios mm a varios m; Condiciones de flujo: Subsonic, Sonic, Flujo pulsante, etc. Su consumo en varios departamentos industriales representa aproximadamente 1/4 ~ 1/3 del consumo total del medidor de flujo.

1. Dispositivos de estrangulamiento estándar (orificio) comúnmente utilizados (boquilla), (tubo venturi).

2. Los dispositivos de estrangulamiento no estándar comunes incluyen (placa de orificio doble), (placa de orificio faltante redonda), (boquilla redonda 1/4) y (boquilla Venturi).

3. Los métodos de toma de presión común de la placa de orificio incluyen (toma de presión de conexión de esquina), (toma de presión de brida) y otros métodos incluyen (toma de presión teórica), (toma de presión de distancia de diámetro) y (toma de presión de conexión de tubería).

4. La distancia entre las caras del extremo de la brida delantera y trasera también se llama método de presión del orificio estándar, y la distancia entre las caras del extremo de la brida delantera y trasera es de ± 1.4 mm.

5. El rango de suministro de alimentación de trabajo del transmisor 1151 es (12) VDC a (45) VDC, y la carga es de (0) Ohm a (1650) Ohm.

6. El rango de medición del transmisor 1151DP4E es (0 ~ 6.2) a (0 ~ 37.4) kPa.

7. La migración positiva máxima de 1151 transmisor de presión diferencial es (500%) y la migración negativa máxima es (600%).

8. En general, la velocidad del fluido en la tubería es el máximo en (línea central de la tubería) e igual a cero en (pared de la tubería).

9. Si (el número de Reynolds) es el mismo, el movimiento del fluido es similar.

10. Cuando el fluido llenó la tubería fluye a través del dispositivo de estrangulamiento, el haz de flujo ocurrirá (contracción local) en (cuello), de modo que aumenta (la velocidad de flujo) y disminuye (presión estática).

11. 1151 El transmisor de presión diferencial adopta una capacitancia variable como elemento sensible. Cuando aumenta la presión diferencial, la medición del diafragma se desplaza, por lo que la capacitancia en el lado de bajo voltaje (aumenta) y la capacitancia en el lado de alto voltaje (disminuye)

12. Cuando se usa el rango de calibración mínimo de 1151 transmisor de presión diferencial, la migración de carga máxima es (600%) y la migración positiva máxima es (500%). Si se utiliza el rango de calibración máximo de 1151, la migración negativa máxima es (100%) y la migración positiva es (0%).

13. La precisión del transmisor de presión diferencial 1151 [4] es (± 0.2%) y (± 0.25%). Nota: El transmisor de presión diferencial grande es ± 0.25%

14. La unidad de flujo de uso común y el flujo de volumen son (m3 / h), (t / h), el flujo de masa es (kg / h), (t / h) y el flujo de volumen de gas en estado estándar es (NM3 / H ).

15. El medidor de flujo de orificio se usa para medir el flujo de vapor. Cuando la densidad de vapor es de 4.0 kg / m3 en diseño y 3 kg / m3 en la operación real, el flujo indicado real es (0.866) veces del flujo de diseño.

16. El flujo de amoníaco de gas se mide mediante medidor de flujo de orificio. La presión de diseño es de 0.2MPa (presión de medidor) y la temperatura es de 20 ℃, mientras que la presión real es de 0.15MPa (presión de medidor) y la temperatura es de 30 ℃, el flujo indicado real es (0.897) veces del flujo de diseño.

17. La sección de tubería recta frente a la placa del orificio generalmente se requiere para ser (10) D, y la sección de tubería recta detrás de la placa del orificio generalmente es necesaria para ser (5) d. Para la medición correcta, la sección de tubería recta frente a la placa de orificio es preferiblemente (30 ~ 50) D, especialmente cuando hay una bomba o válvula reguladora frente a la placa de orificio.

18. Para hacer el coeficiente de flujo del medidor de flujo de orificio α, el número de Reynolds del fluido será mayor que (el número de límite de Reynolds) cuando tiende al valor fijo.

19. En los requisitos técnicos para el procesamiento de la placa de orificio, el plano aguas arriba debe ser perpendicular a la línea central de la placa de orificio (sin cicatrices visibles), las superficies aguas arriba y aguas abajo deben ser (paralelas), y el borde de entrada aguas arriba debe ser ( agudo y libre de rebabas y cicatrices).

flotar

El rotámetro, también conocido como rotámetro, rotámetro de metal y rotámetro de vidrio Chengfeng, es un tipo de medidor de flujo de área variable. En un tubo cónico vertical se expandió de abajo hacia arriba, la gravedad del flotador con sección transversal circular se lleva por fuerza hidrodinámica, de modo que el flotador puede levantarse y caer libremente en el tubo cónico.

El rotámetro es el tipo de medidor de flujo más utilizado después del medidor de flujo de presión diferencial, especialmente en flujo pequeño y micro.

A mediados de la década de 1980, el volumen de ventas de medidores de flujo en Japón, Europa occidental y Estados Unidos representó el 15% ~ 20%. La producción de China en 1990 se estimó en 120000 ~ 140000 unidades, de las cuales más del 95% eran rotámetro de tubo de cono de vidrio.

característica:

(1) El rotámetro de tubo de cono de vidrio tiene las ventajas de la estructura simple y el uso conveniente. Su desventaja es la baja resistencia a la presión y el alto riesgo de fragilidad del tubo de vidrio;

(2) adecuado para diámetro pequeño y baja velocidad de flujo;

(3) Pérdida de baja presión.