Das Prinzip der Durchflussmesserauswahl:
Das Prinzip der Auswahl eines Durchflussmessers besteht darin, zunächst ein tiefes Verständnis der strukturellen Prinzipien und Fluideigenschaften verschiedener Durchflussmesser zu haben und gleichzeitig entsprechend den spezifischen Bedingungen des Standorts und den umgebenden Umweltbedingungen auszuwählen. Auch wirtschaftliche Faktoren müssen berücksichtigt werden. Generell sollten Sie aus den folgenden fünf Aspekten wählen:
① Leistungsanforderungen des Durchflussmessers;
② Flüssigkeitseigenschaften;
③ Installationsvoraussetzungen;
④ Umgebungsbedingungen;
⑤ Der Preis des Durchflussmessers.
1. Leistungsanforderungen des Durchflussmessers
Die Leistungsaspekte des Durchflussmessers umfassen hauptsächlich: gemessener Durchfluss (momentaner Durchfluss) oder Gesamtmenge (kumulierter Durchfluss); Genauigkeitsanforderungen; Wiederholbarkeit; Linearität; Durchflussbereich und Bereich; Druckverlust; Ausgangssignaleigenschaften und Reaktionszeit des Durchflussmessers Warten.
(1) Durchfluss oder Gesamtmenge messen
Es gibt zwei Arten der Durchflussmessung, nämlich Momentandurchfluss und Summendurchfluss. Zum Beispiel gehört das Rohöl in der Pipeline der Untertransportstation zum eichpflichtigen Verkehr oder die petrochemische Pipeline zur kontinuierlichen proportionalen Produktion oder Prozesskontrolle des Produktionsprozesses usw. Die Gesamtmenge muss gemessen werden, manchmal ergänzt durch die Momentane Strömungsbeobachtung. An manchen Arbeitsplätzen erfordert die Durchflussregelung eine sofortige Durchflussmessung. Daher sollte die Auswahl entsprechend den Anforderungen der Vor-Ort-Messung getroffen werden. Einige Durchflussmesser wie Verdränger-Durchflussmesser,Turbinen-Durchflussmesseretc. ist das Messprinzip die direkte Gewinnung der Gesamtmenge durch mechanisches Zählen oder Impulsfrequenzausgabe, die eine hohe Genauigkeit aufweist und zur Messung der Gesamtmenge geeignet ist, bei Ausstattung mit einem entsprechenden Signalgeber kann auch Durchfluss ausgegeben werden. Elektromagnetische Durchflussmesser, Ultraschall-Durchflussmesser usw. leiten die Durchflussrate ab, indem sie die Durchflussrate der Flüssigkeit messen, mit schneller Reaktion, geeignet für die Prozesssteuerung, und die Gesamtmenge kann auch mit der Akkumulationsfunktion erhalten werden.
(2) Genauigkeit
Die Genauigkeit des Durchflussmessers ist innerhalb eines bestimmten Durchflussbereichs spezifiziert. Wenn es beispielsweise unter bestimmten Bedingungen oder in einem relativ engen Durchflussbereich verwendet wird, ändert es sich nur in einem kleinen Bereich, dann wird seine Messgenauigkeit reduziert. höher als die angegebene Genauigkeitsklasse. Wenn ein Turbinen-Durchflussmesser zum Messen von Öl in Fässern und Verteilern verwendet wird, ist die Durchflussrate bei vollständig geöffnetem Ventil im Wesentlichen konstant, und seine Genauigkeit kann von {{0}},5 auf 0,25 verbessert werden.
Es wird für die Handelsbuchhaltung, die Lager- und Transportübergabe und die Materialbilanz verwendet. Wenn eine hohe Messgenauigkeit erforderlich ist, sollte die Haltbarkeit der Genauigkeitsmessung berücksichtigt werden. Im Allgemeinen wird in den oben genannten Fällen der Durchflussmesser verwendet, und die Genauigkeitsstufe muss 0 sein.2. An solchen Arbeitsplätzen werden in der Regel vor Ort Messnormale (z. B. Volumenrohre) zur Online-Erkennung der eingesetzten Durchflussmessgeräte ausgerüstet. In den letzten Jahren wurde aufgrund der zunehmenden Rohölspannung und der hohen Anforderungen verschiedener Einheiten für die Rohölmessung die Implementierung einer Koeffizientenübergabe für die Rohölmessung vorgeschlagen, dh zusätzlich zur regelmäßigen Überprüfung des Durchflussmessers alle sechs Monate verhandeln die beiden Parteien der Handelsübergabe alle 1 oder 2 Monate. Der Durchflussmesser wird monatlich überprüft, um den Durchflusskoeffizienten zu bestimmen, und die Daten werden gemäß den vom Durchflussmesser gemessenen Daten und dem Durchflusskoeffizienten des Durchflussmessers für die Übergabe an berechnet Verbesserung der Genauigkeit des Durchflussmessers, auch bekannt als Null-Fehler-Übergabe.
Das Genauigkeitsniveau wird im Allgemeinen gemäß dem zulässigen Fehler des Durchflussmessers bestimmt. Sie ist in der Anleitung des Durchflussmessers des jeweiligen Herstellers angegeben. Es ist wichtig zu beachten, ob sich der Prozentsatz des Fehlers auf einen relativen Fehler oder einen Zitierfehler bezieht. Der relative Fehler ist der Prozentsatz des gemessenen Werts, der normalerweise als "Prozent R" ausgedrückt wird. Der Referenzfehler bezieht sich auf die obere Grenze der Messung oder den Prozentsatz des Bereichs, allgemein als "Prozent FS" verwendet. Viele Herstellerangaben weisen darauf nicht hin. Beispielsweise verwenden Schwimmer-Durchflussmesser im Allgemeinen Referenzfehler, und einige Modelle von elektromagnetischen Durchflussmessern verwenden ebenfalls Referenzfehler.
Wennder Durchflussmessernicht einfach die Gesamtmenge misst, sondern im Durchflussregelsystem verwendet wird, sollte die Genauigkeit des Detektionsdurchflussmessers unter den Anforderungen an die Regelgenauigkeit des gesamten Systems bestimmt werden. Weil das gesamte System nicht nur den Fehler der Durchflusserkennung aufweist, sondern auch den Fehler und verschiedene Einflussfaktoren der Signalübertragung, der Steuerungseinstellung, der Betriebsausführung und so weiter umfasst. Liegt beispielsweise im Betriebssystem eine Hysteresedifferenz von etwa 2 Prozent vor, ist es unwirtschaftlich und unzumutbar, eine zu hohe Genauigkeit (über Stufe 0,5) für das verwendete Messgerät zu ermitteln. Was das Instrument selbst betrifft, sollte die Genauigkeit zwischen dem Sensor und dem sekundären Instrument ebenfalls gut aufeinander abgestimmt sein. Beispielsweise liegt der Auslegungsfehler des Durchschnittsgeschwindigkeitsrohrs ohne tatsächliche Kalibrierung zwischen ±2,5 Prozent und ±4 Prozent, mit 0,2 Prozent. Ein Differenzdruckmessgerät mit einer hohen Genauigkeit von ~0,5 Prozent ist von geringer Bedeutung.
Ein weiteres Problem besteht darin, dass sich die für den Durchflussmesser in den Verifizierungsverfahren oder im Handbuch des Herstellers angegebene Genauigkeitsstufe auf den zulässigen Fehler des Durchflussmessers bezieht. Aufgrund des Einflusses von Änderungen der Umgebungsbedingungen, Fluidströmungsbedingungen und dynamischen Bedingungen, wenn der Durchflussmesser im Feld verwendet wird, treten jedoch einige zusätzliche Fehler auf. Daher sollte der im Feld verwendete Durchflussmesser eine Kombination aus dem zulässigen Fehler und dem zusätzlichen Fehler des Instruments selbst sein. Dieses Problem muss umfassend betrachtet werden. Manchmal kann der Fehler im Bereich der Einsatzumgebung vor Ort den zulässigen Fehler des Durchflussmessers überschreiten.
(3) Wiederholbarkeit
Die Wiederholbarkeit wird durch das Prinzip des Durchflussmessers selbst und die Fertigungsqualität bestimmt. Sie ist ein wichtiger technischer Indikator bei der Verwendung des Durchflussmessers und steht in engem Zusammenhang mit der Genauigkeit des Durchflussmessers. Im Allgemeinen wird in den Anforderungen an die Messleistung in den Eichvorschriften nicht nur die Genauigkeit des Durchflussmessers angegeben, sondern auch die Wiederholbarkeit. /3-1/5.
Reproduzierbarkeit wird im Allgemeinen definiert als die Konsistenz mehrerer Messungen in die gleiche Richtung für einen bestimmten Durchflusswert innerhalb eines kurzen Zeitraums unter der Bedingung, dass Umgebungsbedingungen und Mediumsparameter unverändert bleiben. In praktischen Anwendungen wird die Wiederholbarkeit des Durchflussmessers jedoch häufig durch Änderungen der Viskositäts- und Dichteparameter des Fluids beeinträchtigt. Manchmal haben die Änderungen dieser Parameter nicht das Niveau erreicht, das eine spezielle Korrektur erfordert, was fälschlicherweise für eine schlechte Wiederholbarkeit des Durchflussmessers gehalten werden kann. . Angesichts dieser Situation sollte ein Durchflussmesser ausgewählt werden, der nicht empfindlich auf Änderungen dieses Parameters reagiert. Beispielsweise wird der Rotameter leicht durch die Flüssigkeitsdichte beeinflusst. Durchflussmesser mit kleinem Durchmesser werden nicht nur von der Fluiddichte beeinflusst, sondern können auch von der Fluidviskosität beeinflusst werden; wird der Turbinendurchflussmesser in einem hochviskosen Bereich eingesetzt, wird die Viskosität beeinflusst; einige wurden nicht korrigiert. VerarbeitetUltraschall-Durchflussmesserwerden von der Flüssigkeitstemperatur und mehr beeinflusst. Dieser Effekt kann ausgeprägter sein, wenn der Ausgang des Durchflussmessers nicht linear ist.
(4) Linearität
Der Ausgang des Durchflussmessers hat hauptsächlich zwei Arten von linearer und nichtlinearer Quadratwurzel. Generell wird der nichtlineare Fehler des Durchflussmessers nicht separat aufgeführt, sondern ist im Fehler des Durchflussmessers enthalten. Bei einem Durchflussmesser mit allgemein großem Durchflussbereich, dessen Ausgangssignal gepulst ist und zur Gesamtakkumulation verwendet wird, ist die Linearität ein wichtiger technischer Indikator. Wenn ein einzelner Zählerkoeffizient innerhalb seines Durchflussbereichs verwendet wird, verringert dies bei schlechter Linearität die Genauigkeit des Durchflussmessers. Beispielsweise nimmt ein Turbinen-Durchflussmesser einen Zählerkoeffizienten im Durchflussbereich von 10:1 an, und seine Genauigkeit ist geringer, wenn die Linearität schlecht ist. Mit der Entwicklung der Computertechnologie kann sein Durchflussbereich in Segmente unterteilt und nach der Quadratmethode angepasst werden. Die Koeffizientenkurve des Durchflussmessers korrigiert den Durchflussmesser, wodurch die Genauigkeit des Durchflussmessers verbessert und der Durchflussbereich erweitert wird.
(5) Oberer Grenzdurchfluss und Durchflussbereich
Der obere Durchfluss wird auch als Skalenendwert oder Durchfluss des Durchflussmessers bezeichnet. Wenn wir den Durchmesser des Durchflussmessers auswählen, sollte er entsprechend dem Durchflussbereich konfiguriert werden, der von der zu prüfenden Rohrleitung verwendet wird, und den oberen und unteren Durchflussraten des ausgewählten Durchflussmessers. Sie lässt sich nicht einfach an den Durchmesser der Rohrleitung anpassen.
Im Allgemeinen wird der Auslegungs-Flüssigkeitsdurchfluss der Pipeline gemäß dem wirtschaftlichen Durchfluss bestimmt. Wenn die Auswahl zu niedrig ist, ist der Rohrdurchmesser dick und die Investition groß. wenn die Auswahl zu hoch ist, wird die Sendeleistung groß und die Betriebskosten werden erhöht. Beispielsweise beträgt die wirtschaftliche Fließgeschwindigkeit von Flüssigkeiten mit niedriger Viskosität wie Wasser 1,5-3 m/s und die von Flüssigkeiten mit hoher Viskosität 0,2-1 m/s. Die Durchflussrate der oberen Durchflussrate der meisten Durchflussmesser ist nahe oder höher als die wirtschaftliche Durchflussrate der Pipeline. Wenn der Durchflussmesser ausgewählt wird, ist sein Durchmesser daher derselbe wie der der Rohrleitung, und die Installation ist bequemer. Wenn sie nicht gleich sind, wird es keinen allzu großen Unterschied geben. Generell können die Spezifikationen der oberen und unteren benachbarten Zahnräder durch Reduzierrohre verbunden werden.
Bei der Auswahl von Durchflussmessern sollte auf unterschiedliche Arten von Durchflussmessern geachtet werden, deren oberer Grenzdurchfluss oder oberer Grenzdurchfluss aufgrund der Beschränkung des Messprinzips und des Aufbaus ihrer jeweiligen Durchflussmesser stark unterschiedlich ist. Am Beispiel eines Flüssigkeitsdurchflussmessers liegt die Durchflussrate des oberen Grenzdurchflusses im Allgemeinen zwischen 0,5 und 1,5 m/s für einen Glasschwimmerdurchflussmesser, zwischen 2,5 und 3,5 m/s für einen Verdrängungsdurchflussmesser. und zwischen 5,5 und 3,5 m/s für einen Vortex-Durchflussmesser. Zwischen 7,5 m/s,der elektromagnetische Durchflussmesserliegt zwischen 1 und 7 m/s oder sogar zwischen 0,5 und 10 m/s.
Die obere Grenzflussrate der Flüssigkeit muss auch berücksichtigen, dass das Kavitationsphänomen nicht erzeugt werden kann, weil die Flussrate zu hoch ist. Der Ort des Kavitationsphänomens ist im Allgemeinen die Position der Durchflussrate und des statischen Drucks. Um die Entstehung von Kavitation zu verhindern, ist es oft notwendig, den Gegendruck des Durchflussmessers (Durchfluss) zu kontrollieren.
Es ist auch zu beachten, dass die Obergrenze des Durchflussmessers nach der Bestellung nicht geändert werden kann, wie z. B. bei einem Verdränger-Durchflussmesser oder einem Rotameter. Sobald der Differenzdruck-Durchflussmesser, wie z. B. die Blende der Drosselvorrichtung, konstruiert und festgelegt wurde, kann seine untere Grenzdurchflussrate nicht geändert werden, und die obere Grenzdurchflussrate kann geändert werden, indem der Differenzdrucktransmitter eingestellt oder ausgetauscht wird Differenzdrucktransmitter. Beispielsweise können einige Benutzer bei einigen Modellen von elektromagnetischen Durchflussmessern oder Ultraschall-Durchflussmessern die Obergrenze des Durchflusses selbst zurücksetzen.
(6) Reichweitengrad
Der Bereichsgrad ist das Verhältnis der oberen Grenzdurchflussrate und der unteren Grenzdurchflussrate des Durchflussmessers. Je größer der Wert, desto größer der Durchflussbereich. Laufmeter haben einen großen Bereich, in der Regel 1:10. Der Messbereich nichtlinearer Durchflussmesser beträgt nur 1:3. Bei Durchflussmessern, die im Allgemeinen für die Prozesssteuerung oder die eichpflichtige Abrechnung verwendet werden, wählen Sie keinen Durchflussmesser mit einem kleinen Bereich, wenn ein großer Durchflussbereich erforderlich ist.
Um den weiten Durchflussbereich ihrer Durchflussmesser zu fördern, haben derzeit einige Hersteller die Durchflussrate der oberen Durchflussgrenze in der Bedienungsanleitung sehr hoch angehoben, z. B. wird die Flüssigkeit auf 7-10 m/ s (normalerweise 6 m/s); das Gas wird auf 50- 75 m/s (normalerweise 40~50) m/s erhöht); Tatsächlich ist eine so hohe Durchflussrate unbrauchbar. Tatsächlich ist der Schlüssel zu einem großen Bereich eine niedrigere Untergrenze der Durchflussrate, um die Messanforderungen zu erfüllen. Daher ist ein Weitbereichs-Durchflussmesser mit einer niedrigen unteren Grenzdurchflussrate praktischer.
(7) Druckverlust
Druckverlust bedeutet im Allgemeinen, dass der Durchflusssensor einen nicht wiederherstellbaren Druckverlust erzeugt, der sich mit dem Durchfluss aufgrund statischer oder aktiver Detektionselemente im Durchflusskanal oder Änderungen der Durchflussrichtung ändert und sein Wert manchmal mehrere zehn Kilopascal erreichen kann. Daher sollte der Durchflussmesser entsprechend dem zulässigen Druckverlust der Durchflussrate ausgewählt werden, der durch die Pumpleistung des Rohrleitungssystems und den Eingangsdruck des Durchflussmessers bestimmt wird. Eine falsche Auswahl begrenzt den Flüssigkeitsfluss und verursacht einen übermäßigen Druckverlust und beeinträchtigt die Durchflusseffizienz. Einige Flüssigkeiten (Kohlenwasserstoffflüssigkeiten mit hohem Dampfdruck) sollten sich auch darüber im Klaren sein, dass ein übermäßiger Druckabfall Kavitation und Verdampfung der flüssigen Phase verursachen kann, wodurch die Messgenauigkeit verringert oder sogar der Durchflussmesser beschädigt wird. Beispielsweise sollte ein Durchflussmesser für die Wasserversorgung mit einem Rohrdurchmesser von mehr als 500 mm die erhöhten Pumpkosten berücksichtigen, die durch übermäßigen Energieverlust verursacht werden, der durch Druckverlust verursacht wird. Nach einschlägigen Berichten übersteigen die Pumpkosten eines Durchflussmessers mit größerem Druckverlust zur Messung oft die Anschaffungskosten eines Durchflussmessers mit geringem Druckverlust und höherem Preis.
(8) Ausgangssignaleigenschaften
Das Ausgangs- und Anzeigevolumen des Durchflussmessers kann unterteilt werden in:
① Durchfluss (Volumenstrom oder Massenstrom); ② Gesamt; ③ Durchschnittliche Durchflussrate; ④ Punktflussrate. Einige Durchflussmesser geben analoge Größen (Strom oder Spannung) aus, während andere Impulsgrößen ausgeben. Der analoge Ausgang wird im Allgemeinen als geeignet für die Prozesssteuerung angesehen und eignet sich eher für die Verbindung mit Regelkreiseinheiten wie Regelventilen; Der Impulsausgang eignet sich besser für die Gesamt- und hochgenaue Durchflussmessung. Die Impulsausgabe für die Signalübertragung über große Entfernungen hat eine höhere Übertragungsgenauigkeit als die analoge Ausgabe. Der Modus und die Amplitude des Ausgangssignals sollten auch an andere Geräte angepasst werden können, wie z. B. Steuerschnittstellen, Datenprozessoren, Alarmgeräte, Leerlaufschutzschaltungen und Datenübertragungssysteme.
(9) Reaktionszeit
Bei Anwendungen mit pulsierendem Durchfluss sollte auf die Reaktion des Durchflussmessers auf eine sprunghafte Änderung des Durchflusses geachtet werden. Einige Anwendungen erfordern, dass der Durchflussmesserausgang dem Flüssigkeitsfluss folgt, während andere einen langsameren Reaktionsausgang erfordern, um einen zusammengesetzten Mittelwert zu erhalten. Transiente Reaktionen werden oft in Form von Zeitkonstanten oder Reaktionsfrequenzen ausgedrückt, wobei erstere von einigen Millisekunden bis zu einigen Sekunden reichen und letztere unter Hunderten von Hz liegen. Die Verwendung eines Anzeigeinstruments kann die Ansprechzeit erheblich verlängern. Es wird allgemein angenommen, dass die Asymmetrie der dynamischen Reaktion des Durchflussmessers, wenn die Durchflussrate zunimmt oder abnimmt, die Zunahme des Durchflussmessfehlers beschleunigen wird.
2. Flüssigkeitseigenschaften
Bei der Durchflussmessung werden verschiedene Durchflussmesser immer von einem oder mehreren Parametern in den physikalischen Eigenschaften des Fluids beeinflusst, sodass die physikalischen Eigenschaften des Fluids die Auswahl des Durchflussmessers stark beeinflussen. Daher sollten sich das ausgewählte Messverfahren und der Durchflussmesser nicht nur an die Eigenschaften des zu messenden Fluids anpassen, sondern auch den Einfluss einer Änderung der physikalischen Eigenschaften des Fluids auf einen anderen Parameter während des Messvorgangs berücksichtigen. Beispielsweise ändert sich die Auswirkung von Temperatur auf die Viskosität von Flüssigkeiten.
Übliche Flüssigkeitseigenschaften sind Dichte, Viskosität, Dampfdruck und andere Parameter. Diese Parameter können im Allgemeinen dem Handbuch entnommen werden, um die Anpassungsfähigkeit verschiedener Parameter des Fluids und die Auswahl von Durchflussmessern unter den Einsatzbedingungen zu bewerten. Aber es gibt auch einige Eigenschaften, die nicht gefunden werden können. Wie Korrosion, Verzunderung, Verstopfung, Phasenübergang und Mischzustand.
(1) Die Temperatur und der Druck der Flüssigkeit
Analysieren Sie sorgfältig den Arbeitsdruck und die Temperatur der Flüssigkeit im Durchflussmesser, insbesondere wenn Sie das Gas messen. Temperatur- und Druckänderungen verursachen übermäßige Dichteänderungen und die ausgewählte Messmethode kann geändert werden. Wenn beispielsweise Temperatur und Druck die Leistung wie die Genauigkeit der Durchflussmessung beeinflussen, sollten Temperatur- oder Druckkorrekturen vorgenommen werden. Darüber hinaus hängen Festigkeitsauslegung und Werkstoff des Durchflussmessergehäuses auch von Temperatur und Druck des Messstoffs ab. Daher müssen die Werte und Werte von Temperatur und Druck genau bekannt sein. Bei starken Temperatur- und Druckschwankungen sollte eine sorgfältige Auswahl getroffen werden.
Es sollte auch beachtet werden, dass beim Messen des Gases bestätigt werden muss, dass sein Volumenstromwert die Temperatur und der Druck unter Betriebsbedingungen oder die Temperatur und der Druck unter Standardzustand sind.
(2) Dichte der Flüssigkeit
Bei Flüssigkeiten ist die Dichte in den meisten Anwendungen relativ konstant, es sei denn, es gibt eine große Temperaturänderung, im Allgemeinen ist keine Dichtekorrektur erforderlich. Bei Gasanwendungen hängen Bereich und Linearität des Durchflussmessers von der Gasdichte ab. Für die Auswahl ist es in der Regel erforderlich, die Werte unter Norm- und Arbeitsbedingungen zu kennen. Es gibt auch die Umrechnung des Werts des Fließzustands in einen anerkannten Referenzwert, der bei der Lagerung und beim Transport von Erdöl weit verbreitet ist. Gase mit niedriger Dichte können für einige Messmethoden schwierig sein, insbesondere für Instrumente, die den Impuls des Gases nutzen, um den Detektionssensor zu drücken (z. B. Turbinen-Durchflussmesser).
(3) Viskosität
Die Viskosität verschiedener Flüssigkeiten ist sehr unterschiedlich und variiert erheblich mit Temperaturänderungen. Das Gas ist anders, der Viskositätsunterschied zwischen verschiedenen Gasen ist gering und sein Wert ist im Allgemeinen niedriger. Und wird sich aufgrund von Temperatur- und Druckänderungen nicht wesentlich ändern. Denn die Viskosität von Flüssigkeiten ist viel höher als die von Gas. Beispielsweise beträgt bei 20 Grad und 100 kPa die dynamische Viskosität von Wasser Pa·s, während die dynamische Viskosität von Luft Pa·s beträgt, sodass der Einfluss der Viskosität für Flüssigkeiten berücksichtigt werden muss, während die Viskosität von Gasen nicht so wichtig ist als Flüssigkeiten.
Der Einfluss der Viskosität auf verschiedene Arten von Durchflussmessgeräten ist unterschiedlich. Beispielsweise liegt der Durchflusswert von magnetisch-induktiven Durchflussmessern, Ultraschall-Durchflussmessern und Coriolis-Massedurchflussmessern in einem weiten Viskositätsbereich, der als unbeeinflusst von der Flüssigkeitsviskosität betrachtet werden kann. ; Die Fehlereigenschaften von Verdränger-Durchflussmessern hängen mit der Viskosität zusammen und können geringfügig beeinflusst werden; während Rotameter, Turbinen-Durchflussmesser und Vortex-Durchflussmesser einen größeren Einfluss haben, wenn die Viskosität einen bestimmten Wert überschreitet, und nicht verwendet werden können.
Die Eigenschaften einiger Durchflussmesser werden durch die Rohr-Reynolds-Zahl als Parameter beschrieben, und die Rohr-Reynolds-Zahl ist eine Funktion der Flüssigkeitsviskosität, Dichte und Rohrgeschwindigkeit. Daher hat die Viskosität immer noch einen Einfluss auf die Eigenschaften des Instruments.
Die Viskosität ist auch ein Parameter zur Unterscheidung von Newtonschen und Nicht-Newtonschen Flüssigkeiten, und die meisten Durchflussmessverfahren und Durchflussmesser sind nur für Newtonsche Flüssigkeiten geeignet. Alle Gase sind Newtonsche Flüssigkeiten. Die meisten Flüssigkeiten sowie Flüssigkeiten, die eine kleine Anzahl kugelförmiger Partikel enthalten, sind ebenfalls Newtonsche Flüssigkeiten. Messmethoden und Durchflussmesser, die nur auf newtonsche Flüssigkeiten anwendbar sind, beeinflussen die Messung, wenn sie auf nicht-newtonsche Flüssigkeiten angewendet werden. Daher ist die Newtonsche Flüssigkeit eine wichtige Bedingung für die normale Verwendung der Flüssigkeitsdurchflussmessung.
Der Einfluss der Viskosität auf die Reichweite verschiedener Durchflussmessertypen ist unterschiedlich. Im Allgemeinen nimmt die Viskosität von Verdränger-Durchflussmessern zu und der Bereich erweitert sich. Beim Turbinen-Durchflussmesser und Vortex-Durchflussmesser ist das Gegenteil der Fall, die Viskosität nimmt zu und die Reichweite ab. Daher sollten die Temperatur-Viskositäts-Eigenschaften der Flüssigkeit bei der Beurteilung der Eignung berücksichtigt werdenDurchflussmesser.
Einige nicht-newtonsche Flüssigkeiten (wie Bohrschlamm, Zellstoff, Schokolade und Farbe) haben komplexe Fließzustände, und es ist schwierig, ihre Eigenschaften zu beurteilen. Bei der Auswahl eines Durchflussmessers ist Vorsicht geboten.
(4) Chemische Korrosion und Ablagerungen
① Chemische Korrosionsprobleme
Das Problem der chemischen Korrosion des Fluids kann manchmal ausschlaggebend für die Wahl des Messverfahrens und den Einsatz von Durchflussmessern sein. Beispielsweise korrodieren einige Flüssigkeiten die Kontaktteile des Durchflussmessers, verschmutzen oder lagern Kristalle auf der Oberfläche und elektrolytische Chemikalien auf der Oberfläche von Metallteilen ab, was die Leistung und Lebensdauer des Durchflussmessers verringert. Um das Problem der chemischen Korrosion und Ablagerungen zu lösen, haben die Hersteller daher viele Methoden übernommen, wie z. B. die Auswahl von Korrosionsschutzmaterialien oder das Ergreifen von Korrosionsschutzmaßnahmen an der Struktur des Durchflussmessers, beispielsweise der Blendenplatte der Drosselvorrichtung besteht aus keramischen Materialien, und die Durchflussrate des Metallschwimmers beträgt Das Manometer ist mit korrosionsbeständigen technischen Kunststoffen ausgekleidet. Bei Durchflussmessern mit komplexeren Strukturen, wie z. B. Verdrängungs-Durchflussmessern und Turbinen-Durchflussmessern, ist es jedoch unmöglich, korrosive Flüssigkeiten zu messen. Einige Durchflussmesser sind korrosionsbeständig oder es lassen sich aufgrund der prinzipiellen Struktur leicht Korrosionsbeständigkeitsmaßnahmen ergreifen. Die Messsonde des Ultraschall-Durchflussmessers wird an der Außenwand der Rohrleitung installiert und kommt nicht mit der Messflüssigkeit in Kontakt, was im Wesentlichen dem Korrosionsschutz dient. Der magnetisch-induktive Durchflussmesser hat nur eine Messrohrauskleidung und ein einfach geformtes Elektrodenpaar in Kontakt mit der Flüssigkeit. In den letzten Jahren haben einige Konstruktionen die Elektroden nicht mit der Flüssigkeit in Kontakt gebracht, was ebenfalls eine Korrosionsschutzmaßnahme ist.
② Skalierung
Aufgrund von Ablagerungen oder Kristallisation am Hohlraum des Durchflussmessers und am Durchflusssensor wird das Spiel der beweglichen Teile im Durchflussmesser verringert und die Empfindlichkeit oder Messleistung der empfindlichen Elemente im Durchflussmesser wird verringert. Beispielsweise kann bei Ultraschall-Durchflussmesseranwendungen eine Verschmutzungsschicht die Ultraschallemission behindern. Bei elektromagnetischen Durchflussmesseranwendungen isoliert eine nichtleitende Skalierungsschicht die Elektrodenoberflächen und macht den Durchflussmesser funktionsunfähig. Daher verwenden einige Durchflussmesser häufig eine Heizung außerhalb des Durchflusssensors, um eine Ausfällung von Kristallisation zu verhindern, oder installieren eine Entkalkungsvorrichtung.
Das Ergebnis von chemischer Korrosion und Ablagerungen ist eine Veränderung der Rauheit der Innenwand des Testrohrs, und die Rauheit beeinflusst die Strömungsgeschwindigkeitsverteilung der Flüssigkeit. Daher wird empfohlen, dass Benutzer auf dieses Problem achten. So sollten beispielsweise langjährig genutzte Rohre gereinigt und entkalkt werden.
Korrosion und Verschmutzung beeinflussen Änderungen der Durchflussmessung, die je nach Durchflussmessertyp variieren. Im Folgenden werden Ultraschall-Durchflussmesser und elektromagnetische Durchflussmesser als Beispiele verwendet, um die Ergebnisse aufgrund des Effekts der Rohrleitungsablagerung zu veranschaulichen. Beispielsweise wird bei einer Rohrleitung mit einem Innendurchmesser von 50mm die Innenwandverzunderung oder Ablagerung von 0,1-0,2mm die Fläche der Messrohrleitung um {{ 8}}.4 Prozent -0.6 Prozent , ist der resultierende Fehler eine Abweichung, die für einen Durchflussmesser der Klasse 0.5 bis 1,0 nicht ignoriert werden kann.
(5) Kompressionsfaktor
Der Gaskompressionskoeffizient z ist das Verhältnis des tatsächlichen spezifischen Volumens zum "Volumen" einer bestimmten Gasmasse bei gleicher Temperatur und gleichem Druck. Im Allgemeinen gilt für Gas z=0; das tatsächliche Gas z kann größer als 1 oder kleiner als 1 sein. Die Größe der Abweichung von z von 1 gibt den Grad an, in dem das tatsächliche Gas von dem Gas abweicht. Der z-Wert der Gaskompressibilität hängt von der Art oder Zusammensetzung, Temperatur und dem Druck ab. Daher muss die Gasmessung über den Kompressibilitätskoeffizienten die Fluiddichte im Arbeitszustand erhalten. Die Dichte wird aus Temperatur, Druck und Kompressibilität für Flüssigkeiten mit festen Bestandteilen berechnet. Wenn das Fluid aus mehreren Komponenten besteht (z. B. bei der Messung von Erdgas) und in der Nähe (oder im) überkritischen Bereich arbeitet, ist ein Online-Dichtemessgerät erforderlich, um die Dichte online zu messen.
3. Installation des Durchflussmessers
1. Angelegenheiten, die während der Installation beachtet werden müssen
Installationsprobleme stellen unterschiedliche Anforderungen an Durchflussmesser unterschiedlicher Prinzipien. Bei einigen Durchflussmessern, wie z. B. Differenzdruck-Durchflussmessern und Geschwindigkeits-Durchflussmessern, sollte gemäß den Vorschriften eine bestimmte Länge oder ein langer gerader Rohrabschnitt vor und nach dem Durchflussmesser vorhanden sein, um sicherzustellen, dass der Flüssigkeitsfluss vor dem Einlassende des Durchflussmessers vollständig ist aufgetreten. . Während andere Durchflussmesser, wie z. B. Verdrängungs-Durchflussmesser, Schwimmer-Durchflussmesser usw., keine oder geringere Anforderungen an die Länge gerader Rohrabschnitte stellen.
Einige Durchflussmesser weisen aufgrund des Einflusses der Installation bestimmte Fehler auf. Beispielsweise bringen Coriolis-Massedurchflussmesser aufgrund des Einflusses von Installationsspannungen große Fehler in den Gebrauch. Probleme bei der Verwendung von retrospektiven Durchflussmessern müssen nicht unbedingt auf Probleme des Durchflussmessers selbst zurückzuführen sein, und viele Situationen werden durch eine schlechte Installation verursacht. Häufige Probleme sind wie folgt:
① Kehren Sie die Eintrittsfläche der Messblende des Differenzdruck-Durchflussmessers um;
② Der Durchflusssensor ist an einem Ort mit schlechtem Strömungsgeschwindigkeitsverteilungsprofil installiert;
③ In der an das Differenzdruckgerät angeschlossenen Impulsleitung sind unerwünschte Phasen vorhanden;
④ Der Durchflussmesser ist in einer schädlichen Umgebung oder an einem unzugänglichen Ort installiert;
⑤ Die Durchflussrichtung des Durchflussmessers ist falsch installiert;
⑥ Der Durchflussmesser oder die elektrische Signalübertragungsleitung wird einem starken elektromagnetischen Feld ausgesetzt;
⑦ Montieren Sie den erschütterungsempfindlichen Durchflussmesser an der Rohrleitung mit Erschütterungen;
⑧ Fehlendes notwendiges Schutzzubehör.
2. Installationsbedingungen
Beim Einsatz des Durchflussmessers sollte auf die Anpassungsfähigkeit und Anforderungen an die Einbaubedingungen geachtet werden, hauptsächlich unter folgenden Aspekten, wie z Positionen, Schutzeinrichtungen, pulsierende Durchflussbeeinflussung, Vibration, elektrische Störungen und Wartung von Durchflussmessgeräten usw.
① Rohrverkabelung vor Ort
Achten Sie beim Verdrahten der Rohrleitung vor Ort auf die Einbaurichtung des Durchflussmessers. Da die Einbaurichtung des Durchflussmessers im Allgemeinen in eine vertikale Einbaumethode und eine horizontale Einbaumethode unterteilt wird, gibt es Unterschiede in der Durchflussmessleistung für diese beiden Einbaumethoden. Beispielsweise wird der vertikale Abwärtsfluss des Fluids eine zusätzliche Kraft auf den Sensor des Durchflussmessers ausüben, was die Leistung des Durchflussmessers beeinträchtigen und die Linearität und Wiederholbarkeit des Durchflussmessers verringern wird. Die Einbaurichtung des Durchflussmessers hängt auch von den physikalischen Eigenschaften des Mediums ab. Beispielsweise können in der horizontalen Rohrleitung Feststoffpartikel ausfallen, daher wird der Durchflussmesser, der diesen Zustand misst, in die vertikale Rohrleitung eingebaut.
② Fließrichtung der Flüssigkeit
Dieses Problem ähnelt der Einbaurichtung des Durchflussmessers. Da einige Durchflussmesser nur in eine Richtung arbeiten können, wird der Durchflussmesser durch einen Rückfluss beschädigt. Die Verwendung ähnlicher Durchflussmesser berücksichtigt auch die Möglichkeit eines Rückflusses im Falle einer Inaktivität, was Maßnahmen wie den Einbau von Rückschlagventilen zum Schutz des Durchflussmessers erforderlich macht. Auch ein Durchflussmesser, der in beide Richtungen verwendet werden kann, kann einige Unterschiede in der Messleistung zwischen Vorwärts- und Rückwärtsmessung aufweisen und sollte gemäß den Angaben des Herstellers verwendet werden.
③ Die vor- und nachgeschalteten geraden Rohrabschnitte des Durchflussmessers
Da der Durchflussmesser durch den Strömungszustand des Rohrleitungseinlasses beeinflusst wird, führen auch die Rohrleitungsarmaturen zu Strömungsstörungen. Die Strömungsstörung umfasst im Allgemeinen eine Verzerrung des Wirbels und des Strömungsgeschwindigkeitsverteilungsprofils. Das Vorhandensein von Wirbeln wird im Allgemeinen durch das Vorhandensein von zwei oder mehr Raumkrümmungen (Stereo) verursacht. Verzerrungen des Geschwindigkeitsprofils werden in der Regel durch lokale Hindernisse in Rohrverschraubungen (z. B. Ventilen) oder Krümmern verursacht. Diese Effekte müssen durch vorgeschaltete Geradstrecken entsprechender Länge oder den Einbau von Strömungsgleichrichtern abgemildert werden. Zusätzlich zum Einfluss der Anschlussarmaturen des Durchflussmessers können Sie auch den Einfluss der Kombination vorgeschalteter Rohrarmaturen berücksichtigen, da diese unterschiedliche Störquellen erzeugen können. Achten Sie daher darauf, den Abstand zwischen den Störquellen so weit wie möglich einzuhalten ihren Einfluss reduzieren. Beispielsweise folgt unmittelbar nach einer einzelnen Biegung ein teilweise geöffnetes Ventil.
Ein gerader Rohrabschnitt ist auch stromabwärts des Durchflussmessers erforderlich, um stromabwärtige Strömungseffekte zu reduzieren.
Bei volumetrischen Durchflussmessern und Coriolis-Massedurchflussmessern werden sie nicht von asymmetrischen Strömungsprofilen beeinflusst; Turbinen-Durchflussmesser sollten verwendet werden, um Wirbel zu minimieren; elektromagnetische Durchflussmesser und Differenzdruck-Durchflussmesser sollten den Wirbel innerhalb des Bereichs auf einen sehr kleinen Wert begrenzen.
Kavitation und Kondensation werden durch eine unangemessene Rohranordnung verursacht, wodurch scharfe Änderungen des Rohrdurchmessers und der Rohrrichtung vermieden werden. Auch ein schlechtes Rohrleitungslayout kann zu Pulsationen führen.
④ Rohrdurchmesser und Rohrvibration
Einige Arten von Durchflussmessern haben keine große Auswahl an Rohrdurchmessern, so dass zu große oder zu kleine die Auswahl an Durchflussmesservarianten einschränken. Um die Durchflussrate bei niedriger oder hoher Durchflussrate zu messen, können Sie einen Durchflussmesser mit einem anderen Durchmesser als dem Rohrdurchmesser wählen und ein Reduzierstück zum Anschließen verwenden, damit der Durchflussmesser innerhalb des angegebenen Bereichs läuft. Wenn die Durchflussrate den Bereich überschreitet, wenn die Durchflussrate zu niedrig ist, steigt der Fehler des Durchflussmessers und der Durchflussmesserfehler kann zunehmen.
Einige Durchflussmesser, wie z. B. Vortex-Durchflussmesser und Coriolis-Massendurchflussmesser von piezoelektrischen Detektoren, sind empfindlich gegenüber mechanischen Vibrationen und werden leicht durch Rohrleitungsvibrationen gestört. Auf die Gestaltung der Stützen an den Rohrleitungen vor und nach dem Durchflussmesser ist zu achten. Neben der Verwendung von Pulsationseliminatoren zur Eliminierung von Pulsationseffekten sollte auch darauf geachtet werden, alle installierten Durchflussmessgeräte von Vibrations- oder Pulsationsquellen fernzuhalten.
⑤ Einbaulage des Ventils
Das Regelventil und das Absperrventil werden in der Rohrleitung installiert, in der der Durchflussmesser installiert ist. Um eine durch das Ventil verursachte Störung der Strömungsgeschwindigkeitsverteilung und Kavitation zu vermeiden und die Messung des Durchflussmessers zu beeinträchtigen, sollte das allgemeine Regelventil stromabwärts des Durchflussmessers und das Regelventil im Durchflussmesser installiert werden. Der Gegendruck des Durchflussmessers kann auch stromabwärts erhöht werden, um die Möglichkeit von Kavitation im Inneren des Durchflussmessers zu verringern.
Der Zweck des Absperrventils besteht darin, den Durchflussmesser für eine einfache Wartung von der Flüssigkeit in der Leitung zu isolieren. Das vorgeschaltete Ventil sollte weit genug vom Durchflussmesser entfernt sein. Wenn der Durchflussmesser läuft, sollte das vorgeschaltete Ventil vollständig geöffnet sein, um Störungen wie eine Verzerrung der Durchflussratenverteilung zu vermeiden.
⑥ Schutzzubehör
Die Installation von Schutzzubehör ist eine Schutzmaßnahme, um den normalen Betrieb des Durchflussmessers sicherzustellen. B. in Verdrängungsdurchflussmessern uTurbinen-Durchflussmesser, müssen in der Regel einige notwendige Einrichtungen wie Filter vorgeschaltet werden. Alle diese Ausrüstungen müssen so installiert werden, dass sie die Verwendung des Durchflussmessers nicht beeinträchtigen.
⑦ Elektrische Verbindung und elektromagnetische Interferenz
Derzeit verfügen die meisten Durchflussmesssysteme, sei es der Durchflussmesser selbst oder sein Zubehör, über eine elektronische Ausrüstung, sodass die verwendete Stromversorgung auf den Durchflussmesser abgestimmt werden muss. Wenn der Ausgangspegel des Durchflussmessers niedrig ist, sollte ein für die Umgebung geeigneter Vorverstärker verwendet werden. Das Ausgangssignal einiger Arten von Durchflussmessern wird leicht durch Hochleistungsschaltgeräte gestört, wodurch die Ausgangsimpulse des Durchflussmessers schwanken und die Leistung des Durchflussmessers beeinträchtigt wird. Beispielsweise sollte das Signalkabel so weit wie möglich vom Stromkabel und der Stromquelle entfernt sein, um elektromagnetische Störungen und Hochfrequenzstörungen zu reduzieren. Einflüsse.
⑧ Pulsierender Fluss und instationärer Fluss
Neben dem Einsatz von Pulsationseliminatoren sollte darauf geachtet werden, dass alle installierten Durchflussmessgeräte von Pulsationsquellen ferngehalten werden. Häufige Pulsationsquellen sind Konstantpumpen, Kolbenkompressoren, oszillierende Ventile oder Regler, Wirbelzüge und andere hydraulische Schwingungen. Im Allgemeinen haben Differenzdruck-Durchflussmesser pulsierende Durchflussfehler und Turbinen-Durchflussmesser undVortex-Durchflussmesserhaben auch pulsierende Durchflussfehler. Instationärer Fluss ist ein Fluss, der sich mit der Zeit ändert, und langsames Pulsieren ist ein Sonderfall von instationärem Fluss. Beispielsweise langsame Pulsationen, die durch den Betrieb eines überdimensionierten Steuerventils verursacht werden.
Der Durchflussmesser kann die Pulsationseffekte des Durchflusssensors und des sekundären Anzeigeinstruments separat handhaben. Installieren Sie den Durchflusssensor entfernt von der Pulsationsquelle oder installieren Sie einen Tiefpassfilter wie einen Dämpfer (für Flüssigkeiten) oder eine Drossel (für Gas) im Rohrleitungssystem, um den Grad der Pulsation zu reduzieren. Das sekundäre Anzeigeinstrument kann einen Durchflussmesser mit guten Ansprecheigenschaften (z. B. elektromagnetischer Durchflussmesser, Ultraschalldurchflussmesser) auswählen, um die Dämpfung zu erhöhen, und die Pulsationsparameter messen, um den zusätzlichen Fehler der Pulsation abzuschätzen.
4. Anforderungen an die Umgebungsbedingungen
Bei der Auswahl von Durchflussmessgeräten sollten Umgebungsbedingungen und damit verbundene Änderungen, wie z. B. Umgebungstemperatur, Feuchtigkeit, Sicherheit und elektrische Interferenzen, nicht ignoriert werden.
① Umgebungstemperatur
Änderungen der Umgebungstemperatur können sich auf den elektronischen Teil des Durchflussmessers und den Durchflusssensorteil auswirken. Beispielsweise können Temperaturänderungen Änderungen der Sensorgröße, Wärmeübertragung durch das Gehäuse des Durchflussmessers, Änderungen der Fluiddichte und -viskosität usw. beeinflussen. Wenn die Umgebungstemperatur die elektronischen Komponenten des Anzeigeinstruments beeinflusst, werden die Komponentenparameter geändert. Der Durchflusssensor und das sekundäre Anzeigeinstrument sollten an unterschiedlichen Orten installiert werden, z. B. sollte das sekundäre Anzeigeinstrument in der Warte installiert werden, um sicherzustellen, dass die elektronischen Komponenten nicht durch Temperatur beeinflusst werden. Es sollte gesagt werden, dass der Einfluss der Umgebungstemperatur nicht einer der Haupteinflüsse der Unsicherheit sein sollte, wenn die Gesamtunsicherheit der Durchflussmessung geschätzt wird.
② Umgebungsfeuchtigkeit
Auch die Luftfeuchtigkeit in der Umgebung ist eines der Probleme beim Einsatz des Durchflussmessers. Zum Beispiel beschleunigt eine hohe Luftfeuchtigkeit atmosphärische Korrosion und elektrolytische Korrosion und verringert die elektrische Isolierung, und eine niedrige Luftfeuchtigkeit induziert statische Elektrizität. Schnelle Änderungen der Umgebungs- oder Mediumstemperatur können Feuchtigkeitsprobleme wie Kondensation auf der Oberfläche verursachen.
③ Sicherheit
Der Durchflussmesser sollte in Übereinstimmung mit den relevanten Spezifikationen und Normen ausgewählt werden, um für den Einsatz in explosionsgefährdeten Umgebungen geeignet zu sein, und der Standort sollte in Übereinstimmung mit den Explosionsschutznormen sein.
④Elektrische Störungen
Stromkabel, Motoren und elektrische Schalter erzeugen alle elektromagnetische Störungen, die zu Fehlern bei der Durchflussmessung führen können, wenn keine Maßnahmen ergriffen werden.
5. Wirtschaftliche Erwägungen
1. Betrachten Sie die Anschaffungskosten eines Durchflussmessers aus wirtschaftlicher Sicht
Beim Kauf eines Durchflussmessers sollten die wirtschaftlichen Auswirkungen verschiedener Arten von Durchflussmessern auf das gesamte Messsystem verglichen werden. Beispielsweise muss ein Durchflussmesser mit einem kleineren Bereich als ein Durchflussmesser mit einem größeren Bereich von mehreren parallel geschalteten Durchflussmessern und mehreren Rohrleitungen innerhalb desselben Messbereichs abgedeckt werden. Daher müssen neben dem Durchflussmesser viele Zusatzgeräte wie Ventile und Rohrleitungszubehör hinzugefügt werden. Warte ab. Obwohl die Kosten des Durchflussmessers oberflächlich reduziert werden, werden andere Kosten erhöht, was nicht wirtschaftlich zu kalkulieren ist. Beispielsweise sind die Kosten für die Installation eines Blenden-Durchflussmessers plus eines Differenzdruckmessers relativ gering, aber die Kosten für die Zusammenstellung der Messschleife, einschließlich des festen Zubehörs der Blende, können die Kosten der Basisteile übersteigen.
2. Installationskosten
Beim Kauf eines Durchflussmessers sollten nicht nur die Anschaffungskosten des Durchflussmessers, sondern auch andere Kosten, wie Anschaffungskosten für Zubehör, Installations- und Inbetriebnahmekosten, Wartungs- und regelmäßige Inspektionskosten, Betriebskosten und Ersatzteilkosten berücksichtigt werden.
Zum Beispiel vieleDurchflussmessersollten mit relativ langen vorgeschalteten geraden Rohrstücken ausgestattet sein, um ihre Messleistung zu gewährleisten. Eine ordnungsgemäße Installation erfordert daher zusätzliche Rohranordnungen oder Bypass-Rohre für die regelmäßige Wartung. Daher sollte die Installationsgebühr in vielerlei Hinsicht angemessen berücksichtigt werden, wie z. B. Absperrventil, Filter und andere für den Betrieb erforderliche Nebenkosten.
3. Betriebskosten
Die Betriebskosten des Durchflussmessers sind hauptsächlich der Energieverbrauch während des Betriebs, einschließlich des internen Stromverbrauchs des elektrischen Instruments oder des Energieverbrauchs der Luftquelle des pneumatischen Instruments und der Energie, die verbraucht wird, um die Flüssigkeit während des Messvorgangs durch das Instrument zu drücken , also die Pumpe, die den durch die Messung verursachten Druckverlust des Instruments überwindet. Versandkosten etc. Beispielsweise kann ein großer Teil des von Differenzdruck-Durchflussmessern erzeugten Differenzdrucks nicht rückgewonnen werden, und auch Verdrängungs-Durchflussmesser und Turbinen-Durchflussmesser haben einen erheblichen Widerstand. Nur Vollkanal, ungehindertelektromagnetische DurchflussmesserundUltraschall-Durchflussmessersind im Grunde kostenneutral, und Einsteck-Durchflussmesser haben bei großen Rohrdurchmessern ein geringes Verstopfungsverhältnis, und ihr Druckverlust kann vernachlässigt werden.
Es wird geschätzt, dass der einjährige Pumpenergieverbrauch eines Differenzdruckblenden-Durchflussmessers mit einem Durchmesser von 100 mm den Anschaffungskosten des Durchflussmessers entspricht. Wird ein magnetisch-induktiver Durchflussmesser ersetzt, betragen die Anschaffungskosten nur vier Jahre. des Energieverbrauchs. Es ist vorgesehen, dass der Pumpenergieverbrauch des Rohrs mit größerem Durchmesser teurer sein wird. Es wird allgemein angenommen, dass der Durchflussmesser mit einem geringen Druckverlust und ohne Druckverlust so weit wie möglich für den Durchflussmesser über 5000 mm verwendet werden sollte. Zum Beispiel verwenden traditionelle Differenzdruck-Durchflussmesser, die in Wasserversorgungsprojekten verwendet werden, selten Blenden und verwenden Venturi-Rohre mit geringem Druckverlust. Jetzt werden sie auf elektromagnetische Durchflussmesser und Ultraschall-Durchflussmesser aktualisiert.
4. Prüfungsgebühr
Die Prüfgebühr richtet sich nach dem Eichzeitraum des Durchflussmessers. Für den Nachweis von Rohöl oder raffiniertem Öl, das im Allgemeinen für die Handelsabwicklung verwendet wird, wird häufig ein Standardvolumenrohr vor Ort eingerichtet, um eine Online-Verifizierung des Durchflussmessers durchzuführen.
5. Wartungskosten und Ersatzteilkosten etc.
Die Wartungskosten sind die Kosten, die erforderlich sind, um das Messsystem nach der Inbetriebnahme des Durchflussmessers normal funktionieren zu lassen, hauptsächlich einschließlich Wartungs- und Ersatzteilkosten. Durchflussmesser mit beweglichen Teilen erfordern mehr Wartungsarbeiten, wie z. B. den regelmäßigen Austausch von verschleißfesten Lagern, Wellen, Läufern, Übertragungszahnrädern usw.; Durchflussmesser ohne bewegliche Teile müssen ebenfalls überprüft werden, wie z. B. die gewöhnliche geometrische Messmethode zur Überprüfung des Blendendurchflussmessers.
Die Ersatzteilkosten steigen, wenn sich die Leistung des Durchflussmessers verbessert. Bei der Auswahl eines Durchflussmessers sollte berücksichtigt werden, dass die Anschaffungskosten für Ersatzteile steigen, insbesondere bei aus dem Ausland importierten Durchflussmessern, und manchmal wird der gesamte Durchflussmesser aufgrund der Schwierigkeit, Ersatzteile zu verschleiern, ersetzt.
6. Auswahl von Messverfahren und Durchflussmessgeräten
In den vorangegangenen Abschnitten dreht sich alles um die Auswahl allgemeiner Durchflussmessgeräte. In diesem Abschnitt wird als Beispiel die Auswahl von Durchflussmessern zur Messung des Schlammdurchflusses, des Durchflusses großer Flüssigkeiten und des Dampfes genannt.
1. Auswahl der Gülledurchflussmessung
Aus der Durchflussmesser-Auswahlliste umfassen die optionalen Durchflussmesser, die für Partikelfaserschlamm verwendet werden können: Differenzdruck-Durchflussmesser umfassen Krümmer, keilförmige Rohre, elektromagnetische Durchflussmesser, Doppler-Ultraschall-Durchflussmesser, Vortex-Durchflussmesser, Target-Durchflussmesser, Coriolis-Massendurchflussmesser usw In Anbetracht der derzeitigen Verwendung von Haushaltsdurchflussmessern und der Messleistung verschiedener Durchflussmesser sind magnetisch-induktive Durchflussmesser die erste Wahl für die Messung des Schlammdurchflusses, es sei denn, der gemessene Schlamm ist nicht leitend oder enthält ferromagnetische Partikel und das Messleitungssystem darf nicht geschnitten werden aus bis Nur wenn der Durchflusssensor angeschlossen ist, werden andere Durchflussmesser ausgewählt. Berichten zufolge gelten langjährige Anwendungserfahrungen bei der Durchflussmessung von Kohle-Wasser-Schlamm mit einem Kohlenstaubanteil von bis zu 65 Prozent als besser als magnetisch-induktive Durchflussmessgeräte.
Differenzdruck-Durchflussmesser können zur Messung von Gülle verwendet werden. Neben Bögen, Keilrohren und Ringrohren kann der Differenzdrucksensor bei kleiner Festphase auch für runde Blenden und exzentrische Blenden eingesetzt werden. Auch Venturirohre werden zur Messung verwendet. .
Doppler-Ultraschall-Durchflussmesser können gemessen werden, ohne das Rohr abzuschneiden und einen Ultraschallwandler (Sonde) außerhalb des Rohrs einzuspannen, aber die Messgenauigkeit ist nicht hoch.
Vortex-Durchflussmesser können nur Feststoffe messen, die eine kleine Menge Pulver enthalten, und der Feststoffgehalt ist groß oder faserig, verursacht Geräusche und kann nicht verwendet werden.
Der Target-Durchflussmesser wird für Flüssigkeitsströmungen wie Schweröl oder Restöl, das Kohlenstaub enthält, verwendet, und der Dehnungs-Target-Durchflussmesser wird verwendet.
Coriolis-Massedurchflussmesser haben Erfahrung mit der Messung von Gülle im Ausland, und im Allgemeinen sind ihre Messrohre mit geradem Rohr geeignet, aber es gibt nicht viel Erfahrung mit Anwendungen im Inland.
2. Auswahl für große Durchflussmessungen von Flüssigkeiten in geschlossenen Rohrleitungen
Der hier erwähnte große Durchfluss bezieht sich nicht auf den "relativ großen Durchfluss", wenn die Strömungsgeschwindigkeit eines bestimmten Rohrdurchmessers hoch ist, sondern auf den großen Durchfluss des Absolutwerts des Durchflusses. Da die Strömungsgeschwindigkeit der durch die Rohrleitung transportierten Flüssigkeit einen bestimmten Bereich hat, beträgt die wirtschaftliche Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit mit niedriger Viskosität normalerweise 1 bis 3 m/s. Daher bezieht sich die hier erwähnte "große Durchfluss"-Messung auf die Messung des großen Rohrleitungsdurchflusses.
Im Allgemeinen wird der Durchflussmesser mit einem Rohrdurchmesser unter DN300 als Durchflussmesser mit kleinem und mittlerem Rohrdurchmesser bezeichnet, der über DN300 ~ DN400 als Durchflussmesser mit großem Rohrdurchmesser und der über DN1200 als Durchflussmesser mit extra großem Rohrdurchmesser. Normalerweise ist die Flüssigkeitsdurchflussmessung von Rohren mit extra großem Durchmesser hauptsächlich Wasser, und neben Wasser gibt es Erdölprodukte. Im Allgemeinen umfassen Durchflussmesser mit großem Durchmesser Differenzdruck-Durchflussmesser, elektromagnetische Durchflussmesser, Ultraschall-Durchflussmesser und Eintauch-Durchflussmesser. Es gibt auch Verdränger-Durchflussmesser und Turbinen-Durchflussmesser für DN300~DN500.
(1) Installationsbedingungen
Die Installationsbedingungen richten sich hauptsächlich danach, ob das Messverfahren ein Unterbrechen des Rohrdurchflusses und ein Unterbrechen des Betriebs zulassen kann, ob Löcher in das Rohr gebohrt werden dürfen und ob es zulässig ist, den Rohrdurchfluss zu unterbrechen Installieren Sie den Durchflusssensor.
Wenn der Durchflusssensor den Rohrdurchfluss unterbrechen darf, können magnetisch-induktive Durchflussmesser, Ultraschall-Durchflussmesser mit messenden Rohrabschnitten, Verdränger-Durchflussmesser und Turbinen-Durchflussmesser ausgewählt werden.
ExtrapolationswandlerUltraschall-Durchflussmesserund Einsteck-Durchflussmesser können ausgewählt werden, wenn Bohrungen in der Rohrleitung erlaubt sind.
Wenn die oben genannten Anforderungen nicht zulässig sind, können Sie nur einen Ultraschall-Durchflussmesser mit einem externen Ansteckwandler wählen.
(2) Anforderungen an die Messgenauigkeit
Für den eichpflichtigen Verkehr, der eine hohe Messgenauigkeit und nichtleitende Flüssigkeiten erfordert, können Ultraschall-Durchflussmesser mit Messrohrabschnitten, Mehrkanal-Ultraschall-Durchflussmesser, Verdränger-Durchflussmesser und Turbinen-Durchflussmesser ausgewählt werden, und elektromagnetische Durchflussmesser können auch für Durchflussmesser für leitfähige Flüssigkeiten ausgewählt werden.
Für das Regelverhältnis kann bei geringeren Anforderungen an die Messgenauigkeit das Differenzdruck-Venturirohr und der Ultraschall-Durchflussmesser mit externem Klemmaufnehmer gewählt werden. Optionaler Einsteck-Durchflussmesser mit geringen Anforderungen an die Messgenauigkeit.
(3) Druckverlust (Pumpenergiekosten)
Die Pumpenergiekosten der großen Durchflussmessung machen einen erheblichen Teil der Betriebskosten der Durchflussmessung, des Druckverlusts und der (Pumpenergiekosten) wie Differenzdruck-Venturi, Verdrängungsdurchflussmesser und Turbinendurchflusszählung aus. Der kleinere ist der Einsteckdurchflussmesser, und der ohne Druckverlust ist derelektromagnetischer Durchflussmesser.
3. Auswahl der Dampfdurchflussmessung
Die Dampfdurchflussmessung wird messtechnisch in zwei Kategorien unterteilt, zum einen Heißdampf und Sattdampf mit hohem Trockengehalt (Trockengehalt x=0,9 oder mehr) und zum anderen Sattdampf mit niedrigem Trockengehalt. Die erstere Kategorie kann als einphasiges Fluid behandelt werden, während die letztere Kategorie eine zweiphasige Strömung ist. Da alle aktuellen Durchflussmesser nur für einphasige Flüssigkeiten geeignet sind, muss der Sattdampf mit niedrigem Trockengehalt weiter untersucht werden.
(1) Durchflussmessung von überhitztem Dampf und Sattdampf mit hohem Trockengehalt
Die üblicherweise verwendeten Durchflussmesser sind: Drossel-Differenzdruck-Durchflussmesser, der immer noch das Hauptinstrument zur Messung des Dampfdurchflusses ist. Beispielsweise sind die Drosseleinrichtung, der Differenzdrucktransmitter und die Dreiventilgruppe in einem integrierten Drosseldurchflussmesser integriert. Der drosselnde Durchflussmesser behebt den Mangel des Ausfalls des Differenzdruck-Signalrohrs. Es werden auch Drosselteile eingepflanzt und statt Standardblenden werden Standarddüsen verwendet. Da Düsen mit Öffnungsplatten verglichen werden, ist der Ausflusskoeffizient von Düsen stabil und der Ausflusskoeffizient ändert sich aufgrund der stumpfen Kante des scharfen Winkels nicht. Auch der Druckverlust ist geringer als der der Blende. , im Allgemeinen bei der gleichen Durchflussrate und dem gleichen Wert, beträgt der Druckverlust etwa 30 bis 50 Prozent der Blende.
Der Vortex-Durchflussmesser misst die mittlere Temperatur, dh unter 200 Grad. Es sollte gesagt werden, dass die Anwendung von Dampf ausgereift ist. Es handelt sich um eine Art Durchflussmesser, der derzeit üblicherweise in der Dampfmessung verwendet wird. Es muss jedoch beachtet werden, dass das Medium mit geringer Trockenheit dazu führt, dass der Instrumentenkoeffizient vom Nachweiswert abweicht und den Messfehler erhöht.
Der Gleichgeschwindigkeitsrohr-Durchflussmesser und der Nebenschluss-Durchflussmesser können weiterhin in der internen Managementverteilung verwendet werden, wo die Genauigkeitsanforderungen nicht zu hoch sind, da die Verwendung relativ billig und einfach ist und sich für die Messung von Dampf mit kleinem und mittlerem Durchfluss eignet .
Für den Zieldurchflussmesser ist der in den 1970er Jahren in China entwickelte elektrische und pneumatische Zieldurchflusstransmitter das Detektionsinstrument des Kombinationsinstruments aus elektrischer und pneumatischer Einheit. Da der Kraftwandler damals direkt den Kraftausgleichsmechanismus des Differenzdrucktransmitters verwendete, brachte er viele Mängel mit sich, die durch den Kraftausgleichsmechanismus selbst verursacht wurden. Zum Beispiel ist die Messgenauigkeit gering, die Nullpunktdrift, die Zuverlässigkeit des Hebelmechanismus und die schlechte Stabilität. Daher wurden die ursprünglichen JJG 461-1986 "Target Flow Transmitter"-Vorschriften im Jahr 1986 formuliert, das 25 Jahre alt ist. Denn elektrische und pneumatische Solldurchflussgeber werden grundsätzlich nicht mehr produziert und eingesetzt. Das Originalreglement ist nicht mehr brauchbar, also ein neues
Target Flowmeter-Protokoll.
Der Aufbau des Zieldurchflussmessers besteht aus einem Messrohr, einer Zielplatte, einem Kraftsensor und einer Signalverarbeitungseinheit. Der Kraftsensor ist ein Dehnungsmesssensor, und die Signalverarbeitungsanzeige kann die Anzeige direkt lesen oder das Standardsignal ausgeben. Der Kraftsensor besteht aus einem zylindrischen elastischen Körper und einem Kraft-Dehnungsmesser und kann entweder intern oder extern sein. Wenn sich der elastische Körper unter Krafteinwirkung verformt, bricht er das Gleichgewicht der Brücke aus Kraft-Dehnungsmessstreifen und erzeugt ein elektrisches Signal, das mit der Durchflussrate quadriert wird.
Sein Funktionsprinzip besteht darin, in einem geraden Rohrabschnitt mit konstantem Querschnitt eine Zielplatte senkrecht zur Richtung des Strömungsstrahls zu setzen. Wenn das Fluid um die Zielplatte herumströmt, wird die Zielplatte einem Schub ausgesetzt, und die Größe des Schubs ist proportional zur kinetischen Energie des Fluids und der Fläche der Zielplatte. proportional. Innerhalb eines bestimmten Bereichs von Reynolds-Zahlen ist der Durchfluss durch das Durchflussmessgerät proportional zur Kraft auf der Zielplatte. Die Kraft auf die Zieltafel wird durch den Kraftsensor erfasst.
Am Beispiel einer kreisförmigen Zieltafel lautet die Grundformel zur Durchflussberechnung:
0ac6fc8d45.png
Die Kraft auf die Zielplatte wird durch den Kraftwandler in ein Stromsignal (4-20) mA oder ein Luftdrucksignal (20-100 kPa) umgewandelt, und die Beziehung zwischen dem Ausgangssignal und der Durchflussmenge kann nach obiger Formel bestimmt werden.
Da der neue Target-Durchflussmesser vom Dehnungstyp eine neue Struktur und ein neues Messprinzip hat, hat er eine relativ überlegene Anwendungsperspektive bei der Dampfmessung und ist für die Messung von Dampf mit kleinem und mittlerem Durchfluss geeignet.
(2) Durchflussmessung von Sattdampf mit niedrigem Trockengehalt
Der Sattdampf, der von allgemeinen Industriekesseln erzeugt wird, ist Sattdampf mit hoher Trockenheit (über 0,95) am Auslass, aber aufgrund vieler Faktoren, wie z Dampfeinsatz nimmt die Trockenheit stetig zu. abfallen und sogar zu einem nassen Dampf mit hohem Wassergehalt werden, dh zu einer zweiphasigen Flüssigkeit aus Gas und Wasser. Die Strömungseigenschaften zweiphasiger Fluide unterscheiden sich grundlegend von denen einer einphasigen Strömung. Durchflussmesserkoeffizienten oder Ausflusskoeffizienten, die in einphasiger Strömung gemessen wurden, können nicht für zweiphasige Durchflussmessungen verwendet werden. Beispielsweise muss der Ausflusskoeffizient bei der Zweiphasen-Strömungsprüfung des Blendendurchflussmessers auf Trockenheit korrigiert werden. Daher ist bei der Durchflussmessung von Sattdampf mit niedrigem Trockengehalt der Trockenheitsparameter ein Parameter, der gemessen werden muss. Schade, dass es noch kein ausgereiftes Trockenheitsmessgerät gibt. Außerdem wurde die Trockenheitskorrektur der Zählerkoeffizienten anderer Arten von Durchflussmessern nicht eingehend untersucht. Nur durch Lösung dieses Problems kann der Durchfluss von Sattdampf mit niedrigem Trockengehalt gemessen werden.