Κατανοώντας τις αρχές λειτουργίας του μετρητή ροής: Εξηγείται η τουρμπίνα, η ηλεκτρομαγνητική και η κοριολική

Η ακριβής μέτρηση ροής είναι ο καρδιακός χτύπος του ελέγχου της διαδικασίας.Η επιλογή του σωστού μετρητή ροής ξεκινά με την κατανόησηπώς λειτουργεί κάθε τεχνολογία.

Παρακάτω, θα αναλύσουμε τρεις από τους πιο ευρέως χρησιμοποιούμενους τύπους μετρητών ροήςΤουρμπίνα, Ηλεκτρομαγνητική (Μαγ) και Κοριόλις∆εύτερον, θα πρέπει να εξεταστούν οι αρχές, τα πλεονεκτήματα, οι περιορισμοί και οι εφαρμογές τους.

1. Μετρητές ροής σε τουρμπίνες

Αρχή λειτουργίας

Ένα μετρητή ροής τουρμπίνης χρησιμοποιεί την κινητική ενέργεια ενός κινούμενου υγρού για να περιστρέψει έναΠολλαπλής λεπίδας περιστροφέαςτοποθετείται στο σώμα του μετρητή.

• Η ταχύτητα του περιστροφίου είναι ευθέως ανάλογη με τηνόγκο ροής.
• Μια μαγνητική ή οπτική ανίχνευση ανιχνεύει τις περαστικές λεπίδες, δημιουργώντας ένα παλμικό σήμα εξόδου.

Πλεονεκτήματα

• Υψηλή ακρίβεια για καθαρά, σταθερά υγρά
• Ευρεία εμβέλεια (καλή αναλογία αναστροφής)
• Σχετικά χαμηλό κόστος

Περιορισμοί

• Απαιτεί καθαρά υγρά ή αέρια. Τα σωματίδια μπορούν να βλάψουν τον ρότορα.
• Τα κινούμενα μέρη σημαίνουν φθορά με την πάροδο του χρόνου.
• Επιδόσεις που επηρεάζονται από αλλαγές ιξώδους

Τυπικές εφαρμογές

• Μεταβίβαση φύλαξης καθαρών καυσίμων
• Διανομή νερού στα συστήματα HVAC
• Μέτρηση χημικών ουσιών χαμηλής ιξώδους

2Ηλεκτρομαγνητικοί μετρητές ροής (magmeters)

Αρχή λειτουργίας

ΒάσειΟ νόμος του Φάραντεϊ για την ηλεκτρομαγνητική επαγωγή:

Όταν ένα αγωγό υγρό ρέει μέσα από ένα μαγνητικό πεδίο, προκαλείται τάση ανάλογη με την ταχύτητά του.

• Ένα μαγνητόμετρο παράγει ένα ελεγχόμενο μαγνητικό πεδίο σε όλο τον σωλήνα ροής.
• Τα ηλεκτρόδια λαμβάνουν την τάση που δημιουργείται από το κινούμενο υγρό.
• Αυτό το σήμα τάσης μετατρέπεται σεόγκο ροής.

Σημείωση:Το υγρό πρέπει να είναιΗλεκτρικά αγωγός(π.χ. > 5 μS/cm).

Πλεονεκτήματα

• Χωρίς κινούμενα μέρη → χαμηλή συντήρηση
• Μη επηρεασμένο από την πίεση, τη θερμοκρασία ή την ιξώδητητα (μέσα σε όρια)
• Μπορεί να μετρήσει βρώμικα ή διαβρωτικά υγρά

Περιορισμοί

• Δεν μπορεί να μετρήσει μη αγωγικά υγρά (π.χ. έλαια, αέρια)
• Απαιτεί πλήρη σωλήνα για να εξασφαλιστεί η ακρίβεια

Τυπικές εφαρμογές

• Επεξεργασία νερού και λυμάτων
• Η ροή λιπασμάτων και χαρτοπολτού στις βιομηχανίες εξόρυξης και χαρτιού
• Χημική δοσολογία

3. Μετρητές ροής μάζας Coriolis

Αρχή λειτουργίας

Ένα μέτρο Coriolis μετράάμεση ροή μάζαςΧρησιμοποιώνταςΕφέ Coriolis:

• Ο μετρητής έχει έναν ή περισσότερους δονητικούς σωλήνες.
• Καθώς το υγρό ρέει, η μάζα προκαλεί μια μετατόπιση φάσης (στροφή) στο πρότυπο δονήσεων.
• Οι αισθητήρες ανιχνεύουν αυτή την στροφή, η οποία είναι ανάλογη με τηνροή μάζας.
• Η ίδια μέτρηση αποκαλύπτει επίσηςπυκνότητα υγρού.

Πλεονεκτήματα

• Άμεση μέτρηση ροής μάζας (χωρίς ανάγκη αντιστάθμισης θερμοκρασίας/πίεσης)
• Μέτρηση πυκνότητας και θερμοκρασίας ταυτόχρονα
• Υψηλή ακρίβεια για υγρά και αέρια
• Χειρίζεται ιξώδη, βρώμικα ή πολυφασικά υγρά

Περιορισμοί

• Υψηλότερο κόστος από άλλους τύπους
• Τα μεγαλύτερα μεγέθη μπορεί να είναι βαριά.
• Ευαίσθητη σε εξωτερικές δονήσεις εάν δεν είναι εγκατεστημένη σωστά

Τυπικές εφαρμογές

• Μεταβίβαση φύλαξης πετρελαϊκών προϊόντων
• Ακριβής διανομή σε παρτίδες σε τρόφιμα και ποτά
• Ελέγχος τροφοδοσίας χημικής αντίδρασης

4. Επιλογή του κατάλληλου μετρητή ροής

Τελικές Σκεφτήριες

Οι μετρητές ροής δεν είναι μια λύση που ταιριάζει σε όλους.

• Τεχνολογία: ιδανικό για καθαρά υγρά χαμηλής ιξώδους όπου το κόστος είναι το κλειδί.
• Μαγνητήρες: ιδανικό για αγωγικά υγρά, ακόμη και όταν είναι βρώμικα ή διαβρωτικά.
• ΑμυγδαλώδηςΕίναι αξεπέραστο όταν η ακρίβεια της ροής μάζας και η πυκνότητα έχουν μεγαλύτερη σημασία.

Με την αντιστοίχισηαρχή λειτουργίαςτοσυνθήκες διεργασίας, οι μηχανικοί εξασφαλίζουν ακριβείς μετρήσεις, μειωμένη συντήρηση και βέλτιστα κόστη κύκλου ζωής.