Virtauksen tarkka mittaus on erittäin tärkeää, virtausanturien käyttöä nesteiden tai kaasujen virtauksen seuraamiseen ja mittaamiseen mitattavassa putkilinjassa käytetään laajasti teollisen valvonnan ja siviililaitosten alalla.
Virtausanturi
Virtaus on tärkeä parametri teollisuustuotannossa. Teollisuustuotantoprosessi, monet raaka-aineet, puolivalmistuotteet, lopputuotteet ovat nestemäisessä tilassa. Nesteen virtauksesta tulee avain tuotteen koostumuksen ja laadun määrittämiseen, ja se on myös tärkeä perusta tuotantokustannuksille ja energian rationaaliselle käytölle. Lisäksi, jotta voidaan varmistaa, että valmistusteollisuuden ongelmaton havaitseminen ja testitulosten luotettavuus, monien prosessien on oltava yhdenmukaisia nestemäisten tai kaasumaisten väliaineiden virtauksen ja ulosvirtauksen kanssa automaattisen tuotantoprosessin paineen ja lämpötilan lisäksi, virtauksen mittaus on myös erittäin tärkeä. Siksi virtauksen mittaus ja hallinta on tärkeä osa tuotantoprosessin automaatiota.
Virtausanturit ovat antureita, jotka voivat tunnistaa nesteen virtauksen ja muuntaa sen käyttökelpoiseksi lähtösignaaliksi, asettamalla anturi nesteen polulle ja mittaamalla virtauksen muutoksen nesteen vuorovaikutuksella anturiin ja anturiin. Virtauksen määritelmän mukaan sitä sovelletaan pääasiassa kaasun ja nesteen virtauksen havaitsemiseen.
Virtausanturien luokittelu:
Virtausanturit voidaan jakaa seuraaviin luokkiin erilaisten havaitsemismenetelmien mukaan ja vastaava anturi työn suorittamiseksi:
Sähkömagneettinen havaitsemistila:sähkömagneettinen virtausanturi
Mekaaninen havaitsemistila:
1. Tilavuusvirtausanturi
14. Vortex -virtausanturi
3. Turbiinin virtausanturi
Akustinen havaitsemistila:super sukupolven aaltovirtausanturi
Kuristyvä havaitsemismenetelmä:differentiaalinen painevirtausanturi
Tässä puhumme eri anturien eroista:
I. Sähkömagneettinen virtausanturi:
Määritelmä: Sähkömagneettinen virtausanturi on suora kosketus putkilinjan väliaineen kanssa anturin ja kahden osan signaalin muuntamisen yläpää. Se perustuu Faradayn sähkömagneettisen induktiotöiden lakiin, jota käytetään johtavan nesteen virtauksen johtavuuden mittaamiseen, on johtavan väliaineen virtausmittarin mittaus. Yleisten johtavien nesteiden virtauksen mittaamisen lisäksi sitä voidaan käyttää myös vahvojen happojen, voimakkaan alkalin ja muiden erittäin syövyttävien nesteiden mittaamiseen ja tasaisesti neste-kiinteät kaksi suspendoitua nestettä, kuten muta, liete, sellu jne.
Periaate: Sähkömagneettisen virtausanturin työperiaate perustuu Faradayn sähkömagneettisen induktion lakiin. Sähkömagneettisessa virtausanturissa mittausputken sisällä oleva johtava väliaine vastaa johtavassa metallitangon Faraday -testissä, kahden sähkömagneettisen kelan ylä- ja alapäässä tuottavat vakiona sähkömagneettisen kentän, kun johtava väliaine virtaa läpi, se tuottaa indusoidun jännitteen. Kaksi putken sisällä olevaa elektrodia mittaavat indusoidun jännitteen. Mittausputki eristetään sähkömagneettisesti nesteestä ja mittauselektrodit johtamattoman vuorauksen (kumi, teflon jne.) Avulla.
Maamagneettikentän nesteen johtaminen magneettisten liikeajojen leikkaamiseksi johdin johtimessa indusoidun potentiaalin tuottamiseksi, indusoitu potentiaali E on:
E=kbvd missä:
K --- metrin vakio
B --- magneettinen induktiolujuus
V --- keskimääräisen virtauksen nopeuden mittaus putken poikkileikkauksessa
D --- putken poikkileikkauksen sisähalkaisijan mittaus
Indusoidun potentiaalin koko liittyy magneettiseen induktiolujuuteen, putken halkaisijan kokoon ja nesteen virtausnopeuden kokoon. Nimittäin:
Tilavuuden virtausnopeus QV verrattuna nesteen virtausnopeuteen V:
Saatavana:
II. Tilavuusvirtausanturit
Määritelmä:Tilavuusvirtausanturi, joka tunnetaan myös nimellä kiinteä siirtymävirtausanturi, jota kutsutaan PD -virtausanturiksi, virtausmittarissa luokan suurimmassa tarkkuudella. Sen mekaaninen mittauselementti nesteeseen jaettiin jatkuvasti yhdeksi tunnetuksi tilavuusosaan mittauskammion mukaan yksi kerrallaan toistuvasti täytettynä ja puristi nesteen kokonaistilavuuden mittaamisen tilavuuden osan.
Periaate:Volumetrinen virtausmittaus käyttää pientä kiinteää tilavuutta mitataksesi virtausanturin läpi kulkevan nesteen tilavuuden toistuvasti. Siksi tilavuusvirtausmittarin anturin sisällä on oltava tila, joka muodostaa vakiotilavuuden, jota kutsutaan tilavuustilaksi "mittaustilaan" tai "mittauskammioksi". Tämä tila koostuu mittarikotelon sisäseinästä ja virtausanturin pyörivistä osista. Tilavuuden virtausanturin toimintaperiaate on seuraava: Kun neste kulkee virtausanturin läpi, anturin tulo- ja poistoaukon välillä syntyy tietty paine -ero. Virtausanturin pyörivä osa (jota kutsutaan "roottoriksi") pyörii tämän paine -eron alla ja purkaa virtauksen sisääntulosta poistoon. Tässä prosessissa neste täyttää virtausanturin "mittaustilan" uudestaan ja uudestaan, ja sitten lähetetään jatkuvasti poistoaukkoon. Tietyissä virtausanturin olosuhteissa määritetään mittaustilan tilavuus, kunhan roottorin pyörimismäärä on mitattu kumulatiivisen arvon virtausanturin nestemäärän läpi.
III. Pyörrevirtausanturi
Määritelmä:Vortex -virtausanturi perustuu kehitettyyn Kamen Vortex -periaatteeseen. Nesteen asettamiseen kolmionmuotoisen pylväsvortex -generaattorin, pyörregeneraattorin pyörrestä vuorottelee tavallisen pyörteen molempien puolien välillä, tämä pyörre tunnetaan nimellä Carmen Vortex.
Periaate:Epävirtainlineaarinen pyörregeneraattori asetetaan nesteeseen siten, että neste erotetaan vuorotellen generaattorin molemmille puolille, vapauttaen kaksi säännöllisesti porrastettua pyörteitä ja tietyllä pyörreiden erotustaajuuden alueella on verrannollinen virtausanturin virtausnopeuteen. Mittaamalla pyörteen taajuus nesteen virtausnopeus voidaan laskea asianomaisen kaavan mukaan.
Vortex -virtausantureita käytetään pääasiassa teollisuusputkilinjaväliaineiden, kuten kaasujen, nesteiden, höyryjen ja monien muiden väliaineiden virtauksen mittaamiseen. Sille on ominaista pieni painehäviö, suuri alue, suuri tarkkuus, ja se on melkein riippumaton nestetiheydestä, paineesta, lämpötilasta, viskositeetista ja muista parametreista työmäärän virtauksen mittaamisessa. Ei liikkuvia mekaanisia osia, niin korkea luotettavuus ja heikko ylläpito. Instrumenttiparametrit voidaan vakiintua pitkään.
Iv. Turbiinivirtausanturi
Määritelmä:Turbiinivirtausanturi on samanlainen kuin juoksupyörän vesimittari, on eräänlainen nopeustyyppinen virtausanturi. Turbiinin juoksupyörä, potkuri ja muut nesteeseen asetetut komponentit, turbiinin nopeuden käyttö ja keskimääräinen tilavuuden virtausnopeus on verrannollinen potkurin nopeuden nopeuteen on verrannollinen nesteen nopeuden periaatteeseen, energian muuntamislaitteen koostumukseen.
Periaate:Turbiinin virtausanturi asennetaan putkilinjaan voi vapaasti kiertää juoksupyörää, nestevirtaus juoksupyörän läpi, jotta juoksupyörä pyörii, mitä suurempi virtausnopeus on, mitä suurempi virtausnopeus on, mitä suurempi kineettinen energia, juoksupyörän nopeus on myös korkeampi. Juoksupyörän pyörimisnopeuden tai taajuuden mittaaminen määrittää putken läpi virtaavan nesteen virtausnopeuden ja kokonaismäärän.
Ominaisuudet:Turbiinivirtausanturi on eräänlainen nopeustyyppinen instrumentti, jolla on korkea tarkkuus, hyvä toistettavuus, yksinkertainen rakenne, vähän liikkuvia osia, korkea paineenkestävyys, laaja mittausalue, pieni tilavuus, kevyt, pieni painehäviö, helppo ylläpito jne. Sitä käytetään suljetussa putkilinjassa määrän määrän vähävirtauskaasun määrän mittaamiseksi. Sitä käytetään laajasti öljy-, kemikaalien, metallurgian, kaupunkien maakaasuputkilinjan verkossa ja muissa toimialoissa.
V. ultraäänivirtausanturi
Määritelmä:Ultraäänivirtausanturi on lyijytitanaattikiteistä valmistettujen pietsosähköisten materiaalien käyttö, joka voidaan muuntaa akustisiksi energiakomponenteiksi. On nesteen virtauksen havaitsemisen kautta ultraäänisäteessä (tai ultraäänipulssissa) tilavuusvirtausmittarin roolin mittaamiseksi.
Periaate:Kun ultraäänisäteen eteneminen nesteessä, nesteen virtaus tekee etenemisaika muuttuu hieman ja etenemisajan muutos on verrannollinen nesteen virtausnopeuteen, joka voidaan mitata nestevirtausnopeudella, putkilinjan kaliiperin mukaan pystyy laskemaan virtausnopeuden koko.
Ominaisuudet:Nykyinen teollisuusvirtauksen mittaus vallitsee suuren putken halkaisijan, suurten virtauksen mittausvaikeuksien suhteen, tämä johtuu siitä, että mittausputken halkaisijan lisääntyminen yleinen virtausanturi aiheuttaa vaikeuksia valmistuksessa ja kuljetuksessa, kustannusten lisääntymisessä, energian menetyksen lisääntymisessä, näiden puutteiden haitoista. Koska kaikentyyppiset ultraäänivirtausanturit voidaan asentaa putken ulkopuolelle, ei-kosketukseen liittymättömien virtausmittausten, instrumentointikustannuksilla ei ole periaatteessa mitään tekemistä mitatun putken kaliiperin koon kanssa, kun taas muun tyyppiset virtausanturit, kun kaliiperi nousee, suurempien ultraäänivirtausanorien kaliiperin huomattavan kasvun kustannukset kuin saman tyyppisten virtausanorien, paremman toimintojen ja suurimman suhteen. Ultraäänimittauslaitteet Virtausmittauksen tarkkuus on melkein riippumaton mitatusta nesteen lämpötilasta, painosta, viskositeetista, tiheydestä ja muista parametreista, ja siitä voidaan tehdä kontakti- ja kannettavia mittausvälineitä, joten sen voidaan ratkaista muun tyyppisillä instrumenteilla, on vaikea mitata voimakasta syövyttäviä, hallitsemattomia, radioaktiivisia ja räjähtäviä ja räjähtäviä mediavirtausmittausongelmia.
Vi. Differentiaalinen painevirtausanturi
Määritelmä:
Erilaispainevirtausanturi asennetaan putkilinjaan differentiaalipaineen, tunnettujen nesteolosuhteiden ja havaitsemisen ja putkilinjan geometrian tuottaman virtauksen havaitsemislaitteen mukaan instrumentin virtausnopeuden laskemiseksi.
Periaate:
Putkilinjalla täytetty neste, kun se virtaa putken kaasun läpi, virtausnopeus on kaasussa paikallisen supistumisen muodostumisen yhteydessä, mikä lisää virtausnopeutta, staattinen paine vähenee, joten kaasussa ennen paineeron syntymistä ja sen jälkeen. Mitä suurempi virtausnopeus, sitä suurempi paine -ero, niin paine -ero voidaan mitata virtausnopeuden koon perusteella!
Virtausanturien jatkuvan kehityksen myötä yhä useammat virtausanturit asteittaisessa johdannossa heillä on jokaisella omat edut ja puutteet, käyttäjän virtausanturien valinnassa tulisi perustua omiin tarpeisiinsa valitakseen oikean anturin.