Animasyon, sektördeki yaygın debimetreleri gösterir.Bu makale en ayrıntılı olanı tanıtır! Bir bakışta anlayın
Ortak akış ölçerlerin türleri ve özellikleri
Sıvı akışını ölçen aletlere toplu olarak akış ölçerler veya akış ölçerler denir. Debimetre, endüstriyel ölçümde önemli araçlardan biridir. Endüstriyel üretimin gelişmesiyle birlikte, akış ölçümünün doğruluğu ve aralığı için gereksinimler gittikçe artmakta ve akış ölçüm teknolojisi her geçen gün değişmektedir. Çeşitli amaçlara uyum sağlamak için çeşitli tipte debimetreler birbiri ardına çıkmıştır. Şu anda kullanımda olan 100'den fazla debimetre türü bulunmaktadır. Farklı bakış açılarından, akış ölçerler farklı sınıflandırma yöntemlerine sahiptir. Yaygın olarak kullanılan iki sınıflandırma yöntemi vardır: Biri debimetre tarafından benimsenen ölçüm prensibine göre özetlemek ve sınıflandırmak, diğeri ise debimetrenin yapısal prensibine göre sınıflandırmaktır.
1. Ölçüm prensibine göre sınıflandırma
(1) Mekanik ilkeler: Bu kategoriye giren araçlar arasında Bernoulli teoremini kullanan diferansiyel basınç tipi ve rotor tipi; momentum teoremini kullanan dürtü tipi ve hareketli boru tipi; Newton'un ikinci yasasını kullanan doğrudan kütle tipi; akışkan kullanma Momentum prensibine dayalı hedef tipi; açısal momentum teoremini kullanan türbin tipi; akışkan salınımı prensibini kullanan girdap tipi ve girdap tipi; toplam statik basınç farkını kullanan pitot tüp tipi ve hacim tipi, savak ve çukur tipi vb.
(2) Elektrik prensibi: Bu tür prensipte kullanılan aletler arasında elektromanyetik, diferansiyel kapasitif, endüktif, gerilme direnci vb. Bulunur.
(3) Akustik prensip: Ultrasonik tip, akustik prensibi kullanarak akış ölçümü için kullanılır. Akustik (şok dalgası) vb.
(4) Termal prensip: Akışı ölçmek için termal prensipleri kullanan kalorimetrik, direkt kalorimetri, dolaylı kalorimetri vb. Vardır.
(5) Optik prensip: Lazer tipi, fotoelektrik tip vb. Bu tür prensibin enstrümanlarıdır.
(6) Fiziksel ilkelere dayalı: Nükleer manyetik rezonans, nükleer radyasyon vb. Bu tür prensibe ait aletlerdir.
(7) Diğer ilkeler: İşaretleme ilkeleri (izleme ilkeleri, nükleer manyetik rezonans ilkeleri), ilgili ilkeler vb. Vardır.
2. Akış ölçer yapı prensibine göre sınıflandırma
Mevcut debimetre ürünlerinin mevcut durumuna göre, debimetrenin yapı prensibine göre, kabaca aşağıdaki tipler halinde sınıflandırılabilir:
1. Hacimsel akış ölçer
Pozitif deplasmanlı akış ölçer, akan ortamı sürekli olarak ölçen standart hacimli bir kaba eşdeğerdir. Akış hızı ne kadar büyükse, o kadar fazla ölçüm süresi ve çıkış frekansı o kadar yüksek olur. Pozitif deplasmanlı akış ölçerin prensibi nispeten basittir ve yüksek viskoziteli ve düşük Reynolds sayılı sıvıları ölçmek için uygundur. Döner gövdenin şekline göre halihazırda üretilen ürünler; oval dişli akış ölçer, bel çarkı akış ölçer (Kök akış ölçer), sıvı akışını ölçmeye uygun döner piston ve sıyırıcı akış ölçer; gaz akışını ölçmeye uygun servo tip olarak ikiye ayrılır. Hacimsel akış ölçerler, membran tipi ve döner akış ölçerler vb.
2. Pervane akış ölçer
Pervane tipi debimetrenin çalışma prensibi, pervaneyi ölçülen sıvıya yerleştirmek ve sıvı akışının etkisiyle döndürmek ve pervane dönüş hızı ile debiyi yansıtmaktır. Tipik pervane tipi akış ölçerler, su sayaçları ve türbin akış ölçerlerdir ve yapıları, mekanik bir iletim çıkış tipi veya bir elektrik darbesi çıkış tipi olabilir. Genel olarak, mekanik transmisyon ile su sayacı çıktısının doğruluğu düşüktür, hata yaklaşık ±% 2'dir, ancak yapısı basittir, maliyeti düşüktür ve Çin'de seri olarak üretilmiştir ve standartlaştırılmış, genelleştirilmiş ve serileştirilmiştir. Türbin debimetre çıkışının elektrik darbesi sinyali ile doğruluğu nispeten yüksektir ve genel hata ±% 0,2 ila% 0,5'tir.
3. Diferansiyel basınç debimetre (değişken basınç düşüşü debimetre)
Diferansiyel basınç debimetre, bir birincil cihaz ve bir ikincil cihazdan oluşur. Birincil cihaz, ikincil cihazın akışı görüntülemesi için akışa (hız) orantılı bir basınç farkı oluşturmak için ölçülecek akışkanın boru hattına takılan akış ölçüm elemanı olarak adlandırılır. İkincil cihaz, görüntüleme aracı olarak adlandırılır. Ölçme elemanı tarafından üretilen fark basınç sinyalini alır ve bunu görüntüleme için karşılık gelen akış oranına dönüştürür. Bir diferansiyel basınç akış ölçerin birincil cihazı genellikle bir kısma cihazı veya bir dinamik basınç ölçüm cihazıdır (pitot tüpü, hız tüpü, vb.). İkincil cihaz, çeşitli mekanik, elektronik ve akış gösterimli enstrümanlar ile kombine diferansiyel basınç ölçerlerdir. Diferansiyel basınç göstergesinin diferansiyel basınca duyarlı bileşenleri çoğunlukla elastik bileşenlerdir. Diferansiyel basınç ve akış bir karekök ilişkisine sahip olduğu için, akış ölçeğini doğrusallaştırmak için akış görüntüleme cihazları bir karekök cihazla donatılmıştır. Çoğu sayaç, ekonomik muhasebe için kümülatif akışı görüntülemek için akış toplayıcılarla da donatılmıştır. Akışı ölçmek için diferansiyel basıncı kullanmanın bu yöntemi uzun bir geçmişe sahiptir ve nispeten olgunlaşmıştır.Dünya çapında ülkeler genellikle daha önemli durumlarda kullanılmaktadır ve çeşitli akış ölçüm yöntemlerinin yaklaşık% 70'ini oluşturmaktadır. Santrallerde ana buhar, besleme suyu, kondens vb. Debi ölçümlerinin tümü bu sayacı kullanır.
4. Değişken alanlı akış ölçer (eşit basınç düşüşü akış ölçer)
Üst ve alt olanların konik akış kanallarına yerleştirilen şamandıralar, aşağıdan yukarıya doğru akan sıvının kuvveti ile hareket ettirilir. Bu kuvvet, şamandıranın "ekran ağırlığı" (şamandıranın ağırlığı eksi aldığı sıvının kaldırma kuvveti) ile dengelendiğinde, tutsak hareketsizdir. Şamandıranın statik yüksekliği, akış hızının bir ölçüsü olarak kullanılabilir. Debimetrenin akış kesit alanı şamandıranın yüksekliğine göre değiştiğinden ve şamandıra sabit olduğunda şamandıranın üst ve alt kısımları arasındaki basınç farkı eşit olduğundan, bu tip debimetre değişken alanlı debimetre veya sabit basınç düşüşlü debimetre olarak adlandırılır. Bu tip debimetrenin tipik enstrümanı rotorlu (şamandıralı) bir debimetredir.
Çift rotorlu akış ölçer
5. Momentum akış ölçer
Akış oranını yansıtmak için ölçüm sıvısının momentumunu kullanan akış ölçer, momentum akış ölçer olarak adlandırılır. Akan sıvının momentumu P, sıvının yoğunluğu ve v hızının karesi ile orantılı olduğundan, yani p v2, akış kesiti belirlendiğinde, v hacimsel akış Q ile orantılıdır, yani p Q2. Orantısal katsayının A olduğunu ve ardından Q = A olduğunu varsayalım Bu nedenle ölçülen P, Q akış hızını yansıtabilir. Bu tür akış ölçer, momentumu basınca, yer değiştirmeye veya kuvvete dönüştürmek için çoğunlukla algılama öğelerini kullanır ve ardından akışı ölçer. Bu tür debimetrenin tipik enstrümanı hedef tip ve döner kanatlı plaka tipi debimetredir.
6. Darbe akış ölçer
Akışı ölçmek için dürtü teoremini kullanan akış ölçerler, çoğunlukla granül katı ortam akışının yanı sıra çamur, kristal sıvı ve aşındırıcıların akışını ölçmek için kullanılan darbeli akış ölçerler olarak adlandırılır. Akış ölçümü, saatte birkaç kilogramdan yaklaşık 10.000 tona kadar değişir. Tipik bir alet, yatay bileşen darbeli akış ölçerdir. Ölçüm prensibi, ölçülen ortam belirli bir yükseklikten h eğim açısına sahip bir algılama plakasına serbestçe düştüğünde, bir dürtü üretilir ve dürtü yatay bileşeninin kütle akış hızı ile orantılı olmasıdır. Bu yatay bileşen kuvvetinin ölçülmesi, kütle akışının boyutunu yansıtabilir. Sinyalin algılama yöntemine (9) göre bu tip debimetre, deplasman algılama tipi ve doğrudan kuvvet ölçüm tipi olmak üzere ikiye ayrılır.
7. Elektromanyetik Debimetre
Elektromanyetik debimetre, indüklenen elektromotor kuvvetini oluşturmak için manyetik alanda hareket etmek için elektrik iletkeni kullanılarak yapılır ve indüklenen elektromotor kuvveti, akış hızı ile orantılıdır ve boru hattı akış prensibini yansıtmak için elektromotor kuvvetinin ölçülmesiyle yapılır. Ölçüm doğruluğu ve hassasiyeti yüksektir. Çoğunlukla endüstride su, kağıt hamuru ve diğer ortamların akışını ölçmek için kullanılır. Maksimum boru çapı 2 m'ye kadar ölçülebilir ve basınç kaybı son derece küçüktür. Ancak, gaz ve buhar gibi düşük iletkenliğe sahip ortamlar kullanılamaz.
Elektromanyetik debimetrelerin maliyeti nispeten yüksektir ve sinyal, endüstriyel boru akış ölçümündeki geniş uygulamasını etkileyen harici manyetik alanlar tarafından kolayca engellenir. Bu nedenle ürünler sürekli olarak geliştirilmekte ve güncellenmekte ve mikrobilgisayarlaşmaya doğru gelişmektedir.
8. Ultrasonik akış ölçer
Ultrasonik akış ölçer, akan ortamdaki ultrasonik yayılma hızının, ölçülen ortamın ortalama akış hızının geometrik toplamına ve ses dalgasının hızına eşit olduğu ilkesine göre tasarlanmıştır. Aynı zamanda debiyi ölçerek debiyi yansıtır. Ultrasonik akış ölçer yalnızca 1970'lerde ortaya çıkmasına rağmen, temassız bir tip haline getirilebilir ve sıvıya zarar vermeden veya direnç göstermeden açık akış ölçümü için ultrasonik bir su seviyesi ölçer ile bağlanabilir, bu nedenle çok popülerdir. Umut verici bir akış ölçer.
Ultrasonik akış ölçerler, ölçüm prensibine göre zaman farkı tipi ve Doppler tipi olarak ikiye ayrılabilir.
Zaman farkı prensibiyle üretilen zaman farkı ultrasonik debimetre, son yıllarda yaygın olarak ilgilenilmekte ve kullanılmaktadır ve şu anda işletmelerde en çok kullanılan ultrasonik debimetredir.
Doppler etkisi kullanılarak üretilen ultrasonik Doppler debimetreler, çoğunlukla belirli miktarda asılı partikül veya kabarcık içeren ortamları ölçmek için kullanılır.Belirli sınırlamaları vardır, ancak zaman farkı ultrasonik debimetrenin yalnızca tek bir şeffaf sıvıyı ölçebilmesi sorununu çözerler. Ayrıca, iki fazlı akışın temassız ölçümü için ideal bir cihaz olarak kabul edilir.
9. Akışkan salınımlı akış ölçer
Akışkan salınımlı akış ölçer, akışkanın belirli akış kanalı koşullarında akarken salınacağı prensibine göre tasarlanmıştır ve salınım frekansı akış hızı ile orantılıdır. Akış kesiti sabit olduğunda, akış hızı hacimsel akışla orantılıdır. Bu nedenle, salınım frekansı ölçülerek akış ölçülebilir. Bu debimetre 1970'lerde geliştirilmiş ve geliştirilmiştir. Dönen parçaların olmaması ve puls dijital çıktısının avantajlarına sahip olduğu için çok umut vericidir. Şu anda tipik ürünler arasında vorteks akış ölçerler ve presesyon girdap akış ölçerler bulunmaktadır.
10. Kütle akışı ölçer
Akışkanın hacmi sıcaklık ve basınç gibi parametrelerden etkilendiğinden, debiyi ifade etmek için hacim akışı kullanıldığında ortamın parametreleri verilmelidir. Ortam parametrelerinde sürekli değişiklik olması durumunda, bu gereksinimi karşılamak genellikle zordur ve bu da sayaç görüntüsünün bozulmasına neden olur. Bu nedenle, kütle akış ölçerler yaygın olarak kullanılmış ve değerlenmiştir. İki tür kütle akış ölçer vardır: doğrudan ve dolaylı. Doğrudan kütle akış ölçerler, ölçüm için doğrudan kütle akışıyla ilgili ilkeleri kullanır Günümüzde, yaygın olarak kullanılan kütle akış ölçerler kalorimetrik, açısal momentum, titreşimli cayro, Magnus etkisi ve Coriolis kuvvetini içerir. Dolaylı kütle akış ölçer, kütle akışını doğrudan çarpmak için yoğunluk ölçer ve hacim akışını kullanır.
Modern endüstriyel üretimde, akan çalışma akışkanının sıcaklığı ve basıncı gibi çalışma parametreleri sürekli gelişmektedir.Yüksek sıcaklık ve yüksek basınç koşullarında, malzeme ve yapı nedenlerinden dolayı doğrudan kütle debimetre uygulamasında zorluklar yaşanmakta ve endirekt kütle debimetre Yoğunluk ölçer, nem ve basınç kapsamı ile sınırlı olduğundan, akış ölçer pratik uygulama için genellikle iyi değildir. Bu nedenle, sıcaklık ve basınç dengelemeli kütle akış ölçerler endüstriyel üretimde yaygın olarak kullanılmaktadır. Dolaylı bir kütle akış ölçer olarak kabul edilebilir, bir yoğunluk ölçer ile donatılmamıştır, ancak sıcaklık, basınç ve yoğunluk arasındaki ilişkiyi kullanır.Sıcaklık ve basınç sinyalleri, yoğunluk sinyalini bir fonksiyonla hesaplamak için kullanılır ve hacim akış hızının çarpılmasıyla elde edilir. Kütle akışı. Sıcaklık ve basınç dengelemeli kütle akış ölçerler pratik kullanıma alınmış olsa da, ölçülen ortam parametreleri büyük veya hızlı bir aralıkta değiştiğinde, doğru bir şekilde telafi etmek zor veya imkansız olacaktır. Metre ve yoğunluk ölçerler hala konu.
Yukarıda bahsedilen ortak yapı prensiplerinin debimetreleri, çeşitli savak tipi akış ölçerler ve açık kanallarda akış ölçümü için uygun oluk tipi akış ölçerler; geniş çaplı akış ölçümü için uygun geçmeli akış ölçerler; ölçüm katmanı gibi çeşitli yapılara göre daha fazladır. Akış akışı için laminer akış ölçer; iki fazlı akış ölçümü için uygun korelasyon yöntemi akış ölçer; ve lazer yöntemi, nükleer manyetik rezonans yöntemi akış ölçer, çoklu izleyici yöntemleri, seyreltme yöntemi vb. Bilim ve teknolojinin gelişmesi ve pratik uygulama ihtiyaçları ile birlikte yeni tip debimetreler ortaya çıkmaya devam edecek, debimetre tipleri daha eksiksiz hale gelecektir.
