El principio de selección del caudalímetro:
El principio para elegir un caudalímetro es primero tener un conocimiento profundo de los principios estructurales y las características de los fluidos de varios caudalímetros y, al mismo tiempo, elegir de acuerdo con las condiciones específicas del sitio y las condiciones ambientales circundantes. También hay que tener en cuenta los factores económicos. En general, debe elegir entre los siguientes cinco aspectos:
① Requisitos de rendimiento del caudalímetro;
② características de fluidos;
③ Requisitos de instalación;
④ Condiciones ambientales;
⑤ El precio del caudalímetro.
1. Requisitos de rendimiento del caudalímetro
Los aspectos de rendimiento del caudalímetro incluyen principalmente: caudal medido (caudal instantáneo) o cantidad total (caudal acumulativo); requisitos de precisión; repetibilidad; linealidad; rango de flujo y rango; pérdida de presión; características de la señal de salida y tiempo de respuesta del caudalímetro Espere.
(1) Medir caudal o cantidad total
Hay dos tipos de medición de flujo, a saber, flujo instantáneo y flujo acumulativo. Por ejemplo, el crudo en el oleoducto de la estación de subtransporte pertenece a la transferencia de custodia o al oleoducto petroquímico para producción proporcional continua o control de proceso del proceso de producción, etc. Se necesita medir la cantidad total, a veces complementada con el observación de flujo instantáneo. En algunos lugares de trabajo, el control de flujo requiere una medición de flujo instantánea. Por lo tanto, la elección debe hacerse de acuerdo con las necesidades de medición en el sitio. Algunos caudalímetros, como los caudalímetros de desplazamiento positivo,caudalímetros de turbina, etc., el principio de medición es obtener directamente la cantidad total mediante conteo mecánico o salida de frecuencia de pulso, que tiene una alta precisión y es adecuada para medir la cantidad total, si está equipado con un dispositivo de señalización correspondiente También se puede emitir flujo. Los caudalímetros electromagnéticos, ultrasónicos, etc. deducen el caudal midiendo el caudal del fluido, con respuesta rápida, adecuados para el control de procesos, y la cantidad total también se puede obtener con la función de acumulación.
(2) Precisión
El nivel de precisión del caudalímetro se especifica dentro de un determinado rango de caudal. Si se usa bajo ciertas condiciones o dentro de un rango de flujo relativamente estrecho, por ejemplo, solo cambia dentro de un rango pequeño, entonces se reducirá la precisión de la medición. superior a la clase de precisión especificada. Si se usa un medidor de flujo de turbina para medir el petróleo en barriles y distribución, cuando la válvula está completamente abierta, el caudal es básicamente constante y su precisión puede mejorarse de {{0}}.5 a 0.25.
Se utiliza para la contabilidad comercial, el traspaso de almacenamiento y transporte y el balance de materiales. Si se requiere que la precisión de la medición sea alta, se debe considerar la durabilidad de la precisión de la medición. Generalmente, el medidor de flujo se usa en los casos anteriores y se requiere que el nivel de precisión sea 0.2. En dichos lugares de trabajo, el equipo estándar de medición (como los tubos de volumen) generalmente está equipado en el sitio para realizar la detección en línea de los medidores de flujo utilizados. En los últimos años, debido a la creciente tensión del crudo y los altos requerimientos de varias unidades para la medición del crudo, se propone la implementación del traspaso de coeficientes para la medición del crudo, es decir, además de la inspección periódica del caudalímetro cada seis meses. meses, las dos partes del traspaso comercial negocian cada 1 o 2 meses. El caudalímetro se verifica mensualmente para determinar el coeficiente de caudal, y los datos se calculan de acuerdo con los datos medidos por el caudalímetro y el coeficiente de caudal del caudalímetro para el traspaso a mejorar la precisión del caudalímetro, también conocido como traspaso de cero errores.
El nivel de precisión generalmente se determina de acuerdo con el error permisible del medidor de flujo. Se da en las instrucciones del medidor de flujo proporcionadas por cada fabricante. Es importante señalar si el porcentaje de error se refiere a error relativo o error de cita. El error relativo es el porcentaje del valor medido, generalmente expresado como "por ciento R". El error de referencia se refiere al límite superior de la medición o al porcentaje del rango, comúnmente utilizado como "porcentaje FS". Muchas instrucciones del fabricante no indican esto. Por ejemplo, los medidores de flujo de flotador generalmente usan errores de referencia y algunos modelos de medidores de flujo electromagnéticos también usan errores de referencia.
Siel flujómetrono mide simplemente la cantidad total, sino que se usa en el sistema de control de flujo, la precisión del medidor de flujo de detección debe determinarse según los requisitos de precisión de control de todo el sistema. Porque todo el sistema no solo tiene el error de detección de flujo, sino que también incluye el error y varios factores que influyen en la transmisión de la señal, el ajuste del control, la ejecución de la operación, etc. Por ejemplo, si hay una diferencia de histéresis de alrededor del 2 por ciento en el sistema operativo, no es económico ni razonable determinar una precisión excesivamente alta (por encima del nivel 0.5) para el instrumento de medición utilizado. En lo que respecta al instrumento en sí, la precisión entre el sensor y el instrumento secundario también debe coincidir adecuadamente. Por ejemplo, el error de diseño del tubo de velocidad promedio sin calibración real está entre ±2,5 por ciento y ±4 por ciento, con 0,2 por ciento Un manómetro diferencial con una alta precisión de ~0,5 por ciento es de poca importancia.
Otro problema es que el nivel de precisión especificado para el caudalímetro en los procedimientos de verificación o en el manual del fabricante se refiere al error permisible del caudalímetro. Sin embargo, debido a la influencia de los cambios en las condiciones ambientales, las condiciones de flujo de fluidos y las condiciones dinámicas cuando el medidor de flujo se usa en el campo, se producirán algunos errores adicionales. Por lo tanto, el medidor de flujo utilizado en el campo debe ser una combinación del error permitido y el error adicional del propio instrumento. Este problema debe ser completamente considerado. A veces, el error dentro del rango del entorno de uso en el sitio puede exceder el error permitido del medidor de flujo.
(3) Repetibilidad
La repetibilidad está determinada por el principio del propio caudalímetro y la calidad de fabricación. Es un indicador técnico importante en el uso del caudalímetro y está estrechamente relacionado con la precisión del caudalímetro. Generalmente, en los requisitos de rendimiento de medición en las normas de verificación, no solo se especifica el nivel de precisión para el caudalímetro, sino también la repetibilidad. /3-1/5.
La repetibilidad generalmente se define como la consistencia de múltiples mediciones en la misma dirección para un cierto valor de flujo dentro de un corto período de tiempo bajo la condición de que las condiciones ambientales y los parámetros del medio permanezcan sin cambios. Sin embargo, en aplicaciones prácticas, la repetibilidad del caudalímetro a menudo se ve afectada por cambios en los parámetros de viscosidad y densidad del fluido. A veces, los cambios en estos parámetros no han alcanzado el nivel que requiere una corrección especial, lo que puede confundirse con una mala repetibilidad del medidor de flujo. . Ante esta situación, se debe seleccionar un caudalímetro que no sea sensible a cambios en este parámetro. Por ejemplo, el rotámetro se ve fácilmente afectado por la densidad del fluido. Los caudalímetros de diámetro pequeño no solo se ven afectados por la densidad del fluido, sino que también pueden verse afectados por la viscosidad del fluido; si el medidor de flujo de turbina se usa en un rango de viscosidad alto, la viscosidad se ve afectada; algunos no han sido corregidos. Procesadamedidores de flujo ultrasónicosse ven afectados por la temperatura del fluido y más. Este efecto puede ser más pronunciado si la salida del caudalímetro no es lineal.
(4) Linealidad
La salida del caudalímetro tiene principalmente dos tipos de raíz cuadrada lineal y no lineal. En términos generales, el error no lineal del caudalímetro no se enumera por separado, sino que se incluye en el error del caudalímetro. Para un caudalímetro con un rango de caudal generalmente amplio, la señal de salida se pulsa y se utiliza para la acumulación total, la linealidad es un indicador técnico importante. Si se usa un solo coeficiente de medidor dentro de su rango de flujo, cuando la linealidad es pobre, se reducirá la precisión del medidor de flujo. Por ejemplo, un medidor de flujo de turbina adopta un coeficiente de medición en el rango de flujo de 10:1 y su precisión será menor cuando la linealidad sea deficiente. Con el desarrollo de la tecnología informática, su rango de caudal puede dividirse en segmentos y ajustarse mediante el método del cuadrado. La curva de coeficiente del medidor de flujo corrige el medidor de flujo, mejorando así la precisión del medidor de flujo y ampliando el rango de flujo.
(5) Flujo límite superior y rango de flujo
El flujo superior también se conoce como flujo de escala completa o flujo del medidor de flujo. Cuando elegimos el diámetro del caudalímetro, debe configurarse de acuerdo con el rango de caudal que utiliza la tubería a probar y los caudales superior e inferior del caudalímetro seleccionado. No se puede combinar simplemente de acuerdo con el diámetro de la tubería.
En términos generales, el caudal de fluido de la tubería de diseño se determina de acuerdo con el caudal económico. Si la selección es demasiado baja, el diámetro de la tubería será grueso y la inversión será grande; si la selección es demasiado alta, la potencia de transmisión será grande y el costo operativo aumentará. Por ejemplo, el caudal económico de líquidos de baja viscosidad como el agua es 1.5-3m/s, y los líquidos de alta viscosidad son 0.2-1m/s. La tasa de flujo de la tasa de flujo superior de la mayoría de los medidores de flujo está cerca o es más alta que la tasa de flujo económica de la tubería. Por lo tanto, cuando se selecciona el medidor de flujo, su diámetro es el mismo que el de la tubería y la instalación es más conveniente. Si no son iguales, no habrá demasiada diferencia. En general, las especificaciones de los engranajes adyacentes superior e inferior se pueden conectar mediante tuberías reductoras.
En la selección de caudalímetros, se debe prestar atención a los diferentes tipos de caudalímetros, cuyo caudal límite superior o caudal límite superior es muy diferente debido a la limitación del principio de medición y la estructura de sus respectivos caudalímetros. Tomando un medidor de flujo de líquido como ejemplo, la tasa de flujo del flujo límite superior generalmente está entre 0.5 y 1.5 m/s para un medidor de flujo de flotador de vidrio, entre 2.5 y 3.5 m/s para un medidor de flujo de desplazamiento positivo. y entre 5,5 y 3,5 m/s para un caudalímetro de vórtice. entre 7,5 m/s,el flujómetro electromagnéticoestá entre 1 y 7 m/s, o incluso entre 0.5 y 10 m/s.
El caudal límite superior del líquido también debe tener en cuenta que el fenómeno de cavitación no se puede generar porque el caudal es demasiado alto. La ubicación del fenómeno de cavitación es generalmente la posición del caudal y la presión estática. Para evitar la formación de cavitación, a menudo es necesario controlar la contrapresión del caudalímetro ( caudal).
También se debe tener en cuenta que el límite superior del caudalímetro no se puede cambiar después de realizar el pedido, como un caudalímetro de desplazamiento positivo o un rotámetro. Una vez que se ha diseñado y determinado el medidor de flujo de presión diferencial, como la placa de orificio del dispositivo de estrangulamiento, su tasa de flujo límite inferior no se puede cambiar, y el cambio de tasa de flujo límite superior se puede cambiar ajustando el transmisor de presión diferencial o reemplazando el transmisor de presión diferencial. Por ejemplo, para algunos modelos de caudalímetros electromagnéticos o caudalímetros ultrasónicos, algunos usuarios pueden restablecer el límite superior del caudal por sí mismos.
(6) Grado de rango
El grado de rango es la relación entre el caudal límite superior y el caudal límite inferior del caudalímetro. Cuanto mayor sea el valor, mayor será el rango de flujo. Los metros lineales tienen un amplio rango, generalmente 1:10. El rango de caudalímetros no lineales es de solo 1:3. Para los medidores de flujo que generalmente se usan para el control de procesos o la contabilidad de transferencia de custodia, si se requiere un amplio rango de flujo, no elija un medidor de flujo con un rango pequeño.
En la actualidad, para promover el amplio rango de caudal de sus caudalímetros, algunos fabricantes han aumentado muy alto el caudal del caudal límite superior en el manual de instrucciones, por ejemplo, el líquido se aumenta a 7-10m/ s (normalmente 6 m/s); el gas aumenta a 50- 75m/s (normalmente 40~50)m/s); de hecho, un caudal tan alto es inutilizable. De hecho, la clave para una amplia gama es tener un caudal de límite inferior inferior para satisfacer las necesidades de medición. Por lo tanto, un medidor de flujo de rango amplio con un índice de flujo de límite inferior bajo es más práctico.
(7) Pérdida de presión
La pérdida de presión generalmente significa que el sensor de flujo produce una pérdida de presión irrecuperable que varía con el flujo debido a elementos de detección estáticos o activos colocados en el canal de flujo o cambios en la dirección del flujo, y su valor puede llegar a veces a decenas de kilopascales. Por lo tanto, el caudalímetro debe seleccionarse de acuerdo con la pérdida de presión permisible del caudal determinado por la capacidad de bombeo del sistema de tuberías y la presión de entrada del caudalímetro. La selección incorrecta limitará el flujo de fluido y causará una pérdida de presión excesiva y afectará la eficiencia del flujo. Algunos líquidos (líquidos de hidrocarburo de alta presión de vapor) también deben tener en cuenta que una caída de presión excesiva puede causar cavitación y vaporización de la fase líquida, lo que reduce la precisión de la medición o incluso daña el medidor de flujo. Por ejemplo, un caudalímetro para el suministro de agua con un diámetro de tubería superior a 500 mm debe tener en cuenta el mayor coste de bombeo provocado por la pérdida excesiva de energía provocada por la pérdida de presión. Según informes relevantes, el costo de bombeo de un medidor de flujo con una mayor pérdida de presión para la medición a menudo supera el costo de compra de un medidor de flujo con una pérdida de presión baja y un precio más alto.
(8) Características de la señal de salida
El volumen de salida y visualización del caudalímetro se puede dividir en:
① Caudal (caudal volumétrico o caudal másico); ② Total; ③ Caudal promedio; ④ Caudal puntual. Algunos medidores de flujo emiten cantidades analógicas (corriente o voltaje), mientras que otros emiten cantidades de pulso. La salida analógica generalmente se considera adecuada para el control de procesos y es más adecuada para la conexión con unidades de bucle de control, como válvulas reguladoras; la salida de pulso es más adecuada para la medición de flujo total y de alta precisión. La salida de pulso de transmisión de señal de larga distancia tiene una mayor precisión de transmisión que la salida analógica. El modo y la amplitud de la señal de salida también deben tener la capacidad de adaptarse a otros equipos, como interfaces de control, procesadores de datos, dispositivos de alarma, circuitos de protección de circuito abierto y sistemas de transmisión de datos.
(9) Tiempo de respuesta
Cuando se aplica a aplicaciones de flujo pulsante, se debe prestar atención a la respuesta del medidor de flujo a un cambio de paso de flujo. Algunas aplicaciones requieren que la salida del caudalímetro siga el flujo del fluido, mientras que otras requieren una salida de respuesta más lenta para obtener un promedio compuesto. Las respuestas transitorias a menudo se expresan en términos de constantes de tiempo o frecuencias de respuesta, las primeras van desde unos pocos milisegundos a unos pocos segundos, y las últimas por debajo de cientos de Hz. El uso de un instrumento de visualización puede extender considerablemente el tiempo de respuesta. En general, se cree que la asimetría de la respuesta dinámica del caudalímetro cuando el caudal aumenta o disminuye acelerará el aumento del error de medición del caudal.
2. Características del fluido
En la medición de flujo, varios medidores de flujo siempre se ven afectados por uno o varios parámetros en las propiedades físicas del fluido, por lo que las propiedades físicas del fluido afectarán en gran medida la selección del medidor de flujo. Por lo tanto, el método de medición y el caudalímetro seleccionados no solo deben adaptarse a las propiedades del fluido a medir, sino también considerar la influencia de un cambio en las propiedades físicas del fluido sobre otro parámetro durante el proceso de medición. Por ejemplo, el efecto de los cambios de temperatura en la viscosidad de los líquidos.
Las propiedades comunes de los fluidos son la densidad, la viscosidad, la presión de vapor y otros parámetros. Estos parámetros generalmente se pueden encontrar en el manual para evaluar la adaptabilidad de varios parámetros del fluido y la selección de caudalímetros en las condiciones de uso. Pero también hay algunas propiedades que no se pueden encontrar. Tales como corrosión, descamación, taponamiento, transición de fase y estado miscible.
(1) La temperatura y la presión del fluido.
Analice cuidadosamente la presión de trabajo y la temperatura del fluido en el medidor de flujo, especialmente al medir el gas, los cambios de temperatura y presión causan cambios de densidad excesivos y el método de medición seleccionado puede cambiar. Por ejemplo, cuando la temperatura y la presión afectan el rendimiento, como la precisión de la medición del flujo, se deben realizar correcciones de temperatura o presión. Además, el diseño de resistencia estructural y el material de la carcasa del caudalímetro también dependen de la temperatura y la presión del fluido. Por lo tanto, los valores y valores de temperatura y presión deben conocerse con exactitud. Se debe hacer una selección cuidadosa cuando la temperatura y la presión fluctúan mucho.
También se debe tener en cuenta que al medir el gas, es necesario confirmar que su valor de flujo de volumen es la temperatura y la presión en condiciones de trabajo o la temperatura y la presión en el estado estándar.
(2) Densidad del fluido
Para líquidos, la densidad es relativamente constante en la mayoría de las aplicaciones, a menos que haya un gran cambio en la temperatura, generalmente no se requiere corrección de densidad. En aplicaciones de gas, el rango y la linealidad del caudalímetro dependen de la densidad del gas. Generalmente, es necesario conocer los valores en condiciones estándar y condiciones de trabajo para la selección. También existe la conversión del valor del estado de flujo a algún valor de referencia reconocido, que se usa ampliamente en el almacenamiento y transporte de petróleo. Los gases de baja densidad pueden ser difíciles para algunos métodos de medición, especialmente los instrumentos que usan el impulso del gas para empujar el sensor de detección (como los medidores de flujo de turbina).
(3) Viscosidad
La viscosidad de varios líquidos varía ampliamente y varía significativamente con los cambios de temperatura. El gas es diferente, la diferencia de viscosidad entre varios gases es pequeña y su valor es generalmente más bajo. Y no cambiará significativamente debido a los cambios de temperatura y presión. Porque la viscosidad del líquido es mucho mayor que la del gas. Por ejemplo, a 20 grados y 100 kPa, la viscosidad dinámica del agua es Pa·s, mientras que la viscosidad dinámica del aire es Pa·s, por lo que la influencia de la viscosidad debe tenerse en cuenta para los líquidos, mientras que la viscosidad de los gases no es tan importante. como líquidos.
La influencia de la viscosidad en varios tipos de caudalímetros es diferente. Por ejemplo, el valor de caudal de los caudalímetros electromagnéticos, los caudalímetros ultrasónicos y los caudalímetros másicos de Coriolis se encuentran dentro de un amplio rango de viscosidad, que puede considerarse que no se ve afectado por la viscosidad del líquido. ; Las características de error de los caudalímetros de desplazamiento positivo están relacionadas con la viscosidad y pueden verse ligeramente afectadas; mientras que los rotámetros, caudalímetros de turbina y caudalímetros de vórtice tienen un mayor impacto cuando la viscosidad supera cierto valor y no se pueden utilizar.
Las características de algunos caudalímetros se describen mediante el número de Reynolds de la tubería como parámetro, y el número de Reynolds de la tubería es una función de la viscosidad, la densidad y la velocidad de la tubería del fluido. Por lo tanto, la viscosidad todavía influye en las características del instrumento.
La viscosidad también es un parámetro para distinguir fluidos newtonianos o no newtonianos, y la mayoría de los métodos de medición de caudal y caudalímetros solo son adecuados para fluidos newtonianos. Todos los gases son fluidos newtonianos. La mayoría de los líquidos, así como los líquidos que contienen una pequeña cantidad de partículas esféricas, también son fluidos newtonianos. Los métodos de medición y los caudalímetros que solo son aplicables a fluidos newtonianos afectarán la medición cuando se apliquen a fluidos no newtonianos. Por lo tanto, el fluido newtoniano es una condición importante para el uso normal de la medición del flujo de fluidos.
La influencia de la viscosidad en el rango de los diferentes tipos de caudalímetros es diferente. Generalmente, la viscosidad de los caudalímetros de desplazamiento positivo aumenta y el rango se expande. El caudalímetro de turbina y el caudalímetro de vórtice son opuestos, la viscosidad aumenta y el rango disminuye. Por lo tanto, las características de temperatura-viscosidad del líquido deben captarse al evaluar la idoneidad delmedidor de corriente.
Algunos fluidos no newtonianos (como el lodo de perforación, la pulpa, el chocolate y la pintura) tienen estados de flujo complejos y es difícil juzgar sus propiedades. Se debe tener cuidado al elegir un caudalímetro.
(4) Corrosión química y descamación.
① Problemas de corrosión química
El problema de la corrosión química del fluido a veces puede ser el factor decisivo en nuestra elección del método de medición y el uso de medidores de flujo. Por ejemplo, algunos fluidos corroerán las piezas de contacto del caudalímetro, ensuciando o depositando cristales en la superficie y la química electrolítica en la superficie de las piezas metálicas, lo que reducirá el rendimiento y la vida útil del caudalímetro. Por lo tanto, para resolver el problema de la corrosión química y las incrustaciones, los fabricantes han adoptado muchos métodos, como la selección de materiales anticorrosivos o la adopción de medidas anticorrosivas en la estructura del caudalímetro, por ejemplo, la placa de orificio del dispositivo de regulación. está hecho de materiales cerámicos y el caudal del flotador de metal es El manómetro está revestido con plásticos de ingeniería resistentes a la corrosión. Sin embargo, para caudalímetros con estructuras más complejas, como caudalímetros de desplazamiento positivo y caudalímetros de turbina, es imposible medir fluidos corrosivos. Algunos caudalímetros tienen resistencia a la corrosión o son fáciles de tomar medidas de resistencia a la corrosión de la estructura principal. La sonda del transductor del caudalímetro ultrasónico está instalada en la pared exterior de la tubería y no está en contacto con el fluido medido, que es esencialmente anticorrosivo. El caudalímetro electromagnético solo tiene un revestimiento de tubo de medición y un par de electrodos con una forma simple en contacto con el líquido. En los últimos años, algunos diseños no ponen en contacto los electrodos con el líquido, lo que también es una medida anticorrosión.
② Escalado
Debido a la formación de incrustaciones o la cristalización en la cavidad del caudalímetro y el sensor de caudal, se reducirá el espacio libre de las piezas móviles del caudalímetro y se reducirá la sensibilidad o el rendimiento de medición de los elementos sensibles del caudalímetro. Por ejemplo, en aplicaciones de caudalímetros ultrasónicos, una capa de suciedad puede dificultar la emisión ultrasónica. En las aplicaciones de caudalímetros electromagnéticos, una capa de escala no conductora aísla las superficies de los electrodos y hace que el caudalímetro no funcione. Por lo tanto, algunos caudalímetros suelen utilizar calefacción fuera del sensor de caudal para evitar la precipitación de cristalización o instalar un dispositivo de descalcificación.
El resultado de la corrosión química y la incrustación es cambiar la rugosidad de la pared interna de la tubería de prueba, y la rugosidad afectará la distribución del caudal del fluido. Por lo tanto, se recomienda que los usuarios presten atención a este problema. Por ejemplo, las tuberías que se han utilizado durante muchos años deben limpiarse y descalcificarse.
La corrosión y el ensuciamiento afectan los cambios de medición de caudal que varían según el tipo de caudalímetro. A continuación, se toma un caudalímetro ultrasónico y un caudalímetro electromagnético como ejemplos para ilustrar los resultados debido al efecto de la incrustación de la tubería. Por ejemplo, para una tubería con un diámetro interior de 50mm, la deposición o descamación de la pared interior de 0.1-0.2mm reducirá el área de la tubería de medición en {{ 8}}.4 por ciento -0.6 por ciento, el error resultante será una desviación que no se puede ignorar para un caudalímetro de clase 0.5 a 1.0.
(5) factor de compresión
El coeficiente de compresión de gas z es la relación entre el volumen específico real y el "volumen" de una determinada masa de gas a la misma temperatura y presión. En general, para gas z=0; el gas real z puede ser mayor que 1 o menor que 1. La magnitud de la desviación de z de 1 indica el grado en que el gas real se desvía del gas. El valor z de la compresibilidad del gas depende de la especie o composición, temperatura, presión. Por tanto, la medida del gas debe obtener la densidad del fluido en estado de trabajo a través del coeficiente de compresibilidad. La densidad se calcula a partir de la temperatura, la presión y la compresibilidad para fluidos con componentes fijos. Si el fluido tiene varios componentes (como la medición de gas natural) y funciona cerca (o en) la región supercrítica, se requiere un densímetro en línea para medir la densidad en línea.
3. Instalación de caudalímetro
1. Asuntos que requieren atención durante la instalación
Los problemas de instalación tienen diferentes requisitos para medidores de flujo de diferentes principios. Para algunos caudalímetros, como los caudalímetros de presión diferencial y los caudalímetros de velocidad, de acuerdo con las normas, se debe equipar una cierta longitud o una sección larga de tubería recta aguas arriba y aguas abajo del caudalímetro para garantizar que el flujo de fluido antes del extremo de entrada del caudalímetro esté completamente desarrollado. . Mientras que otros caudalímetros, como los caudalímetros de desplazamiento positivo, los caudalímetros de flotador, etc., tienen requisitos menores o nulos en cuanto a la longitud de las secciones de tubería recta.
Algunos caudalímetros tienen ciertos errores debido a la influencia de la instalación. Por ejemplo, los caudalímetros másicos Coriolis traerán grandes errores de uso debido a la influencia del estrés de la instalación. Los problemas en el uso de caudalímetros retrospectivos pueden no deberse necesariamente a los problemas del propio caudalímetro, y muchas situaciones se deben a una mala instalación. Los problemas comunes son los siguientes:
① Invierta la superficie de entrada de la placa de orificio del caudalímetro de presión diferencial;
② El sensor de flujo está instalado en un lugar con un perfil de distribución de velocidad de flujo deficiente;
③ Existen fases no deseadas en la tubería de impulsión conectada al dispositivo de presión diferencial;
④ El caudalímetro está instalado en un entorno nocivo o en un lugar inaccesible;
⑤ La dirección de flujo del medidor de flujo está instalada incorrectamente;
⑥ El caudalímetro o la línea de transmisión de señales eléctricas se colocan bajo un fuerte campo electromagnético;
⑦ Instale el medidor de flujo susceptible a la interferencia de vibración en la tubería con vibración;
⑧ Falta de los accesorios de protección necesarios.
2. Condiciones de instalación
Al utilizar el caudalímetro, se debe prestar atención a la adaptabilidad y los requisitos de las condiciones de instalación, principalmente a partir de los siguientes aspectos, como la dirección de instalación del caudalímetro, la dirección del flujo del fluido, la configuración de las tuberías aguas arriba y aguas abajo, válvula posiciones, accesorios de protección, influencia del caudal pulsante, vibraciones, perturbaciones eléctricas y mantenimiento de caudalímetros, etc.
① Cableado de tuberías in situ
Preste atención a la dirección de instalación del caudalímetro al cablear la tubería en el sitio. Dado que la dirección de instalación del medidor de flujo generalmente se divide en un método de instalación vertical y un método de instalación horizontal, existen diferencias en el rendimiento de la medición de flujo para estos dos métodos de instalación. Por ejemplo, el flujo vertical descendente del fluido generará una fuerza adicional en el sensor del medidor de flujo, lo que afectará el rendimiento del medidor de flujo y reducirá la linealidad y la repetibilidad del medidor de flujo. La dirección de instalación del caudalímetro también depende de las propiedades físicas del fluido. Por ejemplo, la tubería horizontal puede precipitar partículas sólidas, por lo que el caudalímetro que mide este estado se instala en la tubería vertical.
② Dirección de flujo del fluido
Este problema es similar a la dirección de instalación del caudalímetro. Dado que algunos caudalímetros solo pueden funcionar en una dirección, el flujo inverso dañará el caudalímetro. El uso de caudalímetros similares también considera la posibilidad de flujo inverso en caso de inactividad, lo que requiere medidas como la instalación de válvulas de retención para proteger el caudalímetro. Incluso un medidor de flujo que se puede usar en ambas direcciones puede tener algunas diferencias en el rendimiento de la medición entre el avance y el retroceso, y debe usarse según lo especificado por el fabricante.
③ Las secciones de tubería recta aguas arriba y aguas abajo del caudalímetro
Dado que el caudalímetro se verá afectado por el estado del caudal de la entrada de la tubería, los accesorios de la tubería también introducirán perturbaciones en el caudal. La perturbación del flujo generalmente incluye vórtice y distorsión del perfil de distribución de la velocidad del flujo. La existencia de vórtice generalmente se debe a la presencia de dos o más codos espaciales (estéreo) causados por. La distorsión del perfil de velocidad suele deberse a obstrucciones locales en los accesorios de las tuberías (p. ej., válvulas) o codos. Estos efectos deben mejorarse con tramos rectos aguas arriba de longitudes apropiadas o la instalación de acondicionadores de flujo. Además de considerar la influencia de los accesorios de conexión del caudalímetro, también puede considerar la influencia de la combinación de accesorios de tubería aguas arriba, ya que pueden generar diferentes fuentes de perturbación, por lo que debe asegurarse de mantener la mayor distancia posible entre las fuentes de perturbación para reducir su influencia. Por ejemplo, una válvula parcialmente abierta sigue inmediatamente después de una sola curva.
También se requiere una sección de tubería recta aguas abajo del medidor de flujo para reducir los efectos del flujo aguas abajo.
Para caudalímetros volumétricos y caudalímetros másicos Coriolis, no se ven afectados por perfiles de caudal asimétricos; se deben usar medidores de flujo de turbina para minimizar el vórtice; los caudalímetros electromagnéticos y los caudalímetros de presión diferencial deben limitar el vórtice a un valor muy pequeño dentro del rango.
La cavitación y la condensación son causadas por una disposición irrazonable de la tubería, lo que evita cambios bruscos en el diámetro y la dirección de la tubería. Un diseño de tubería deficiente también puede crear pulsaciones.
④ Diámetro de la tubería y vibración de la tubería
Algunos tipos de caudalímetros no tienen una amplia gama de diámetros de tubería, por lo que demasiado grandes o demasiado pequeños limitarán la elección de variedades de caudalímetros. Para medir el caudal de caudal bajo o caudal alto, puede elegir un caudalímetro con un diámetro diferente al diámetro de la tubería, y puede usar un reductor para conectarlo y hacer que el caudalímetro funcione dentro del rango especificado. Si la tasa de flujo excede el rango, si la tasa de flujo es demasiado baja, el error del medidor de flujo aumentará y el error del medidor de flujo puede aumentar.
Algunos caudalímetros, como los caudalímetros de vórtice y los caudalímetros másicos Coriolis de los detectores piezoeléctricos, son sensibles a las vibraciones mecánicas y se alteran fácilmente con las vibraciones de la tubería. Se debe prestar atención al diseño de soporte en las tuberías antes y después del medidor de flujo. Además del uso de eliminadores de pulsaciones para eliminar los efectos de las pulsaciones, también se debe prestar atención a mantener todos los caudalímetros instalados alejados de fuentes de vibraciones o pulsaciones.
⑤ Posición de instalación de la válvula
La válvula de control y la válvula de aislamiento se instalan en la tubería donde se instala el caudalímetro. Para evitar alguna perturbación en la distribución de la velocidad del flujo y la cavitación causada por la válvula y afectar la medición del medidor de flujo, la válvula de control general debe instalarse aguas abajo del medidor de flujo y la válvula de control debe instalarse en el medidor de flujo. La contrapresión del caudalímetro también se puede aumentar aguas abajo para reducir la posibilidad de cavitación dentro del caudalímetro.
El propósito de la válvula de aislamiento es aislar el caudalímetro del fluido en la línea para facilitar el mantenimiento. La válvula aguas arriba debe estar lo suficientemente lejos del medidor de flujo. Cuando el caudalímetro está funcionando, la válvula aguas arriba debe estar completamente abierta para evitar perturbaciones como la distorsión de la distribución del caudal.
⑥ Accesorios de protección
La instalación de accesorios de protección es una medida de protección para garantizar el funcionamiento normal del caudalímetro. Por ejemplo, en caudalímetros de desplazamiento positivo ycaudalímetros de turbina, algunos equipos necesarios, como los filtros, generalmente deben instalarse aguas arriba. Todos estos equipos deben instalarse de forma que no afecten el uso del caudalímetro.
⑦ Conexión eléctrica e interferencia electromagnética
En la actualidad, la mayoría de los sistemas de medida de caudal, ya sea el propio caudalímetro o sus accesorios, disponen de equipos electrónicos, por lo que la fuente de alimentación utilizada debe coincidir con la del caudalímetro. Cuando el nivel de salida del caudalímetro es bajo, se debe utilizar un preamplificador adecuado para el entorno. La señal de salida de algunos tipos de caudalímetros es fácilmente interferida por dispositivos de conmutación de alta potencia, lo que hace que los pulsos de salida del caudalímetro fluctúen y afecte el rendimiento del caudalímetro. Por ejemplo, el cable de señal debe estar lo más alejado posible del cable de alimentación y de la fuente de alimentación para reducir las interferencias electromagnéticas y de radiofrecuencia. influencias.
⑧ Flujo pulsante y flujo inestable
Además del uso de eliminadores de pulsaciones, se debe prestar atención a mantener todos los caudalímetros instalados alejados de las fuentes de pulsaciones. Las fuentes comunes de pulsación incluyen bombas de desplazamiento fijo, compresores alternativos, válvulas o reguladores oscilantes, trenes de vórtice y otras oscilaciones hidráulicas. Generalmente, los caudalímetros de presión diferencial tienen errores de caudal pulsante, y los caudalímetros de turbina ycaudalímetros de vórticetambién tienen errores de flujo pulsante. El flujo inestable es un flujo que varía con el tiempo y la pulsación lenta es un caso especial de flujo inestable. Como pulsaciones lentas causadas por la operación de una válvula de control sobredimensionada.
El medidor de flujo puede manejar los efectos de pulsación del sensor de flujo y el instrumento de visualización secundario por separado. Instale el sensor de flujo lejos de la fuente de pulsación o instale un filtro de paso bajo como un amortiguador (para líquidos) o un estrangulador (para gas) en el sistema de tuberías para reducir el grado de pulsación. El instrumento de visualización secundario puede elegir un medidor de flujo con buenas características de respuesta (como un medidor de flujo electromagnético, un medidor de flujo ultrasónico) para aumentar la amortiguación y medir los parámetros de pulsación para estimar el error adicional de la pulsación.
4. Requisitos de condiciones ambientales
En el proceso de selección de caudalímetros, no deben ignorarse las condiciones del entorno y los cambios relacionados, como la temperatura ambiente, la humedad, la seguridad y las interferencias eléctricas.
① Temperatura ambiente
Los cambios de temperatura ambiente pueden afectar la parte electrónica del medidor de flujo y la parte del sensor de flujo. Por ejemplo, los cambios de temperatura pueden afectar los cambios en el tamaño del sensor, la transferencia de calor a través de la carcasa del caudalímetro, los cambios en la densidad y viscosidad del fluido, etc. Cuando la temperatura ambiente afecta los componentes electrónicos del instrumento de visualización, los parámetros de los componentes cambiarán. El sensor de flujo y el instrumento de visualización secundario deben instalarse en diferentes lugares, como el instrumento de visualización secundario debe instalarse en la sala de control para garantizar que los componentes electrónicos no se vean afectados por la temperatura. Cabe decir que la influencia de la temperatura ambiente no debe ser una de las principales influencias de la incertidumbre a la hora de estimar la incertidumbre total de medida de caudal.
② Humedad ambiental
La humedad atmosférica en el ambiente es también uno de los problemas que afectan el uso del caudalímetro. Por ejemplo, la alta humedad acelerará la corrosión atmosférica y la corrosión electrolítica y reducirá el aislamiento eléctrico, y la baja humedad inducirá la electricidad estática. Los cambios rápidos en la temperatura ambiente o del medio pueden causar problemas de humedad como la condensación en la superficie.
③ Seguridad
El medidor de flujo debe seleccionarse de acuerdo con las especificaciones y estándares pertinentes para que sea adecuado para su uso en entornos peligrosos explosivos, y el sitio debe cumplir con los estándares a prueba de explosiones.
④Interferencia eléctrica
Los cables de alimentación, los motores y los interruptores eléctricos generan interferencias electromagnéticas que pueden causar errores en la medición del flujo si no se toman medidas.
5. Consideraciones económicas
1. Considere el costo de comprar un medidor de flujo desde una perspectiva económica
Al comprar un medidor de flujo, se debe comparar el impacto económico de los diferentes tipos de medidores de flujo en el sistema de medición general. Por ejemplo, un caudalímetro con un rango más pequeño que un caudalímetro con un rango más amplio debe estar cubierto por varios caudalímetros en paralelo y varias tuberías con el mismo rango de medición. Por lo tanto, además del caudalímetro, es necesario agregar muchos equipos auxiliares, como válvulas y accesorios para tuberías. Esperar. Aunque el costo del medidor de flujo se reduce en la superficie, se aumentan otros costos, lo que no es rentable de calcular. Por ejemplo, el costo de instalar un caudalímetro de orificio más un manómetro de presión diferencial es relativamente económico, pero el costo de componer el lazo de medición, incluidos los accesorios fijos de la placa de orificio, puede exceder el costo de las piezas básicas.
2. Costo de instalación
Al comprar un medidor de flujo, no solo se debe considerar el costo de compra del medidor de flujo, sino también otros costos, como el costo de compra de accesorios, el costo de instalación y puesta en servicio, el costo de mantenimiento e inspección regular, el costo de operación y el costo de repuestos.
por ejemplo, muchosMedidores de flujodeben estar equipados con secciones de tubería recta aguas arriba relativamente largas para garantizar su rendimiento de medición. Por lo tanto, una instalación adecuada requiere arreglos de tuberías adicionales o tuberías de derivación para un mantenimiento regular. Por lo tanto, la tarifa de instalación debe considerarse razonable en muchos aspectos, como la válvula de cierre, el filtro y otros costos auxiliares necesarios para la operación.
3. Costos de operación
El costo operativo del medidor de flujo es principalmente el consumo de energía durante la operación, incluido el consumo de energía interna del instrumento eléctrico o el consumo de energía de la fuente de aire del instrumento neumático y la energía consumida para empujar el fluido a través del instrumento durante el proceso de medición. , es decir, la bomba que supera la pérdida de presión provocada por el instrumento debido a la medición. Costos de envío, etc. Por ejemplo, una gran parte de la presión diferencial generada por los medidores de flujo de presión diferencial no se puede recuperar, y los medidores de flujo de desplazamiento positivo y los medidores de flujo de turbina también tienen una resistencia considerable. Solo canal completo, sin obstruccionescaudalímetros electromagnéticosycaudalímetros ultrasónicosbásicamente tienen un costo cero, y los medidores de flujo de inserción tienen una relación de bloqueo pequeña para diámetros de tubería grandes, y su pérdida de presión puede ignorarse.
Se estima que el consumo de energía de bombeo de un año de un medidor de flujo de orificio de presión diferencial con un diámetro de 100 mm es equivalente al costo de compra del medidor de flujo. Si se reemplaza un caudalímetro electromagnético, el costo de compra es solo equivalente a cuatro años. de consumo de energía. Se prevé que el consumo de energía de bombeo de la tubería de mayor diámetro será más caro. En general, se cree que el medidor de flujo con una pérdida de presión baja y sin pérdida de presión debe usarse tanto como sea posible para el medidor de flujo que excede los 5000 mm. Por ejemplo, los medidores de flujo de presión diferencial tradicionales que se usan en proyectos de suministro de agua rara vez usan placas de orificio y usan tubos Venturi con baja pérdida de presión. Ahora se actualizan a caudalímetros electromagnéticos y caudalímetros ultrasónicos.
4. Tarifa de prueba
La tarifa de prueba se determinará de acuerdo con el período de verificación del medidor de flujo. Para la detección de petróleo crudo o petróleo refinado que generalmente se usa para la liquidación comercial, a menudo se instala un tubo de volumen estándar en el sitio para realizar la verificación en línea del medidor de flujo.
5. Costos de mantenimiento y costos de repuestos, etc.
El costo de mantenimiento es el costo requerido para mantener el funcionamiento normal del sistema de medición después de que el medidor de flujo se pone en uso, incluido principalmente el costo de mantenimiento y repuestos. Los caudalímetros con piezas móviles necesitan más trabajo de mantenimiento, como el reemplazo regular de cojinetes resistentes al desgaste, ejes, correderas, engranajes de transmisión, etc.; También es necesario inspeccionar los caudalímetros sin piezas móviles, como el método de medición geométrica ordinaria para comprobar el caudalímetro de placa de orificio.
Los costes de las piezas de repuesto aumentarán a medida que mejore el rendimiento del caudalímetro. Al seleccionar un medidor de flujo, se debe considerar aumentar el costo de compra de las piezas de repuesto, especialmente el medidor de flujo importado del extranjero y, a veces, se reemplaza todo el medidor de flujo debido a la dificultad de usar las piezas de repuesto.
6. Selección de métodos de medición y caudalímetros
Las secciones anteriores tratan sobre la selección de caudalímetros generales. Esta sección toma como ejemplo la selección de medidores de flujo para medir el flujo de pulpa, el flujo de líquido grande y el flujo de vapor.
1. Selección de la medición del caudal de lodo
De la lista de selección de caudalímetros, los caudalímetros opcionales que se pueden usar para pulpa de fibra de partículas incluyen: caudalímetros de presión diferencial que incluyen codos, tubos en forma de cuña, caudalímetros electromagnéticos, caudalímetros ultrasónicos Doppler, caudalímetro Vortex, caudalímetro objetivo, caudalímetro másico Coriolis, etc. Debido al uso actual de caudalímetros domésticos y al rendimiento de medición de varios caudalímetros, los caudalímetros electromagnéticos son la primera opción para medir el caudal de lodo, a menos que el lodo medido no sea conductor o contenga partículas ferromagnéticas, y no se permita cortar el sistema de tuberías de medición. apagado a Solo cuando el sensor de flujo está conectado, se seleccionan otros medidores de flujo. Según los informes, muchos años de experiencia en aplicaciones para medir el caudal de lodos de carbón y agua con un contenido de carbón pulverizado de hasta el 65 por ciento se consideran mejores que los medidores de flujo electromagnéticos.
Los caudalímetros de presión diferencial se pueden utilizar para medir la suspensión. Además de codos, tubos en forma de cuña y tubos anulares, el sensor de presión diferencial también se puede utilizar para placas con orificios circulares y placas con orificios excéntricos cuando la fase sólida es pequeña. Los tubos Venturi también se utilizan para la medición. .
El caudalímetro ultrasónico Doppler se puede medir sin cortar la tubería y sujetar un transductor ultrasónico (sonda) fuera de la tubería, pero la precisión de la medición no es alta.
El caudalímetro de vórtice solo puede medir sólidos que contienen una pequeña cantidad de polvo, y el contenido de sólidos es grande o fibroso causará ruido y no se puede usar.
El medidor de flujo objetivo se usa para el flujo de líquidos, como petróleo pesado o aceite residual que contiene carbón pulverizado, y se usa el medidor de flujo objetivo de deformación.
Los caudalímetros másicos Coriolis tienen experiencia en la medición de lodos en países extranjeros y, en general, sus tubos de medición de tubo recto son adecuados, pero no hay mucha experiencia en aplicaciones domésticas.
2. Selección para la medición de grandes caudales de líquido en tuberías cerradas
El gran flujo mencionado aquí no se refiere al "flujo relativamente grande" cuando la velocidad del flujo de un cierto diámetro de tubería es alta, sino al gran flujo del valor absoluto del flujo. Dado que la velocidad de flujo del líquido transportado por la tubería tiene un cierto rango, la velocidad de flujo económica del líquido de baja viscosidad suele ser de 1~3 m/s. Por lo tanto, la medición de "caudal grande" mencionada aquí se refiere a la medición del flujo de tubería grande.
En términos generales, el medidor de flujo con un diámetro de tubería inferior a DN300 se denomina medidor de flujo de diámetro de tubería pequeño y mediano, el que está por encima de DN300 ~ DN400 se denomina medidor de flujo de diámetro de tubería grande y el que está por encima de DN1200 se llama medidor de flujo de diámetro de tubería extra grande. Por lo general, la medición de flujo de líquido de tuberías de diámetro extra grande es principalmente agua y, además del agua, hay productos derivados del petróleo. Generalmente, los caudalímetros de gran diámetro incluyen caudalímetros de presión diferencial, caudalímetros electromagnéticos, caudalímetros ultrasónicos y caudalímetros de inserción. También hay caudalímetros de desplazamiento positivo y caudalímetros de turbina para DN300~DN500.
(1) Condiciones de instalación
Las condiciones de instalación se basan principalmente en si el método de medición puede permitir que se corte el flujo de la tubería y que se suspenda la operación, si se permite perforar orificios en la tubería y si se permite cortar el flujo de la tubería para instale el sensor de flujo.
Si se permite que el sensor de caudal corte el caudal de la tubería, se pueden seleccionar caudalímetros electromagnéticos, caudalímetros ultrasónicos con secciones de tubería de medición, caudalímetros de desplazamiento positivo y caudalímetros de turbina.
Transductor de extrapolacióncaudalímetros ultrasónicosy se pueden seleccionar caudalímetros de inserción si se permiten perforaciones en la tubería.
Si los requisitos anteriores no están permitidos, solo puede elegir un caudalímetro ultrasónico con un transductor externo con clip.
(2) Requisitos de precisión de la medición
Para la transferencia de custodia que requiere alta precisión de medición y líquidos no conductores, se pueden seleccionar caudalímetros ultrasónicos con secciones de tubería de medición, caudalímetros ultrasónicos multicanal, caudalímetros de desplazamiento positivo y caudalímetros de turbina, y también se pueden seleccionar caudalímetros electromagnéticos para caudalímetros de líquidos conductivos.
Para la relación de control, el tubo Venturi de presión diferencial y el medidor de flujo ultrasónico del transductor de sujeción externo se pueden seleccionar con requisitos de precisión de medición más bajos. Caudalímetro de inserción opcional con bajos requisitos de precisión de medición.
(3) Pérdida de presión (costo de energía de bombeo)
El costo de energía de bombeo de la medición de flujo grande representa una proporción considerable del costo operativo de medición de flujo, pérdida de presión y (costo de energía de bombeo) como presión diferencial Venturi, medidor de flujo de desplazamiento positivo y conteo de flujo de turbina. El más pequeño es el caudalímetro de inserción, y el que no tiene pérdida de presión es elcaudalímetro electromagnético.
3. Selección de la medición del caudal de vapor
La medición del flujo de vapor se divide en dos categorías en términos de tecnología de medición, una es vapor sobrecalentado y vapor saturado con alta sequedad (sequedad x=0.9 o más), y la otra es vapor saturado con baja sequedad. La primera categoría puede tratarse como un fluido de una sola fase, mientras que la última categoría es un flujo de dos fases. Dado que todos los caudalímetros actuales solo son adecuados para fluidos monofásicos, el vapor saturado de baja sequedad debe estudiarse más a fondo.
(1) Medición de flujo de vapor sobrecalentado y vapor saturado de alta sequedad
Los caudalímetros comúnmente utilizados son: caudalímetro de presión diferencial de estrangulación, que sigue siendo el principal instrumento para medir el caudal de vapor. Por ejemplo, el dispositivo de estrangulación, el transmisor de presión diferencial y el grupo de tres válvulas están integrados en un caudalímetro de estrangulación integrado. El medidor de flujo de estrangulamiento resuelve la deficiencia de la falla del tubo de señal de presión diferencial. También hay piezas de estrangulamiento de plantación y se utilizan boquillas estándar en lugar de placas de orificio estándar. Debido a que las boquillas se comparan con las placas de orificio, el coeficiente de flujo de salida de las boquillas es estable y el coeficiente de flujo de salida no cambiará debido al borde romo del ángulo agudo. La pérdida de presión también es menor que la de la placa de orificio. , generalmente con el mismo caudal y valor, la pérdida de presión es aproximadamente del 30 al 50 por ciento de la placa de orificio.
El caudalímetro de vórtice mide la temperatura media, es decir, por debajo de 200 grados. Cabe decir que la aplicación de vapor ha madurado. Es un tipo de caudalímetro comúnmente utilizado en la medición de vapor en la actualidad. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que el medio con poca sequedad hará que el coeficiente del instrumento se desvíe del valor de detección y aumente el error de medición.
El medidor de flujo de tubo de velocidad uniforme y el medidor de flujo de rotor de derivación todavía se pueden usar en la distribución de gestión interna donde los requisitos de precisión no son demasiado altos, porque el uso es relativamente económico y simple, y es adecuado para la medición de vapor de flujo pequeño y mediano. .
Para el medidor de flujo objetivo, el transmisor de flujo objetivo eléctrico y neumático desarrollado en China en la década de 1970 es el instrumento de detección del instrumento combinado de unidades eléctricas y neumáticas. Dado que el convertidor de fuerza usaba directamente el mecanismo de equilibrio de fuerza del transmisor de presión diferencial en ese momento, trajo muchas deficiencias causadas por el propio mecanismo de equilibrio de fuerza. Por ejemplo, la precisión de la medición es baja, la deriva del punto cero, la confiabilidad del mecanismo de palanca y la poca estabilidad. Por lo tanto, las regulaciones originales de JJG 461-1986 "transmisor de flujo objetivo" se formularon en 1986, que tiene 25 años. Porque los transmisores de caudal objetivo eléctricos y neumáticos básicamente ya no se fabrican ni se utilizan. Las regulaciones originales ya no son adecuadas para su uso, por lo que un nuevo
Protocolo de medidor de flujo objetivo.
La estructura del caudalímetro objetivo se compone de un tubo de medición, una placa objetivo, un sensor de fuerza y una unidad de procesamiento de señales. El sensor de fuerza es un sensor de tipo medidor de tensión, y la pantalla de procesamiento de señal puede leer directamente la pantalla o emitir la señal estándar. El sensor de fuerza está compuesto por un cuerpo elástico cilíndrico y una galga extensométrica de fuerza, y puede ser interno o externo. Cuando el cuerpo elástico se deforma bajo la acción de la fuerza, rompe el equilibrio del puente compuesto por galgas extensométricas de fuerza, produciendo una señal eléctrica que se cuadra con el caudal.
Su principio de funcionamiento es establecer una placa objetivo perpendicular a la dirección del haz de flujo en una sección de tubería recta de sección transversal constante. Cuando el fluido pasa alrededor de la placa objetivo, la placa objetivo está sujeta a un empuje y la magnitud del empuje es proporcional a la energía cinética del fluido y al área de la placa objetivo. proporcional. Dentro de un cierto rango de números de Reynolds, el flujo a través del medidor de flujo es proporcional a la fuerza en la placa objetivo. La fuerza sobre la diana es detectada por el sensor de fuerza.
Tomando una placa objetivo circular como ejemplo, la fórmula básica para el cálculo del flujo es:
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La fuerza sobre la placa objetivo se convierte en una señal de corriente (4-20) mA o una señal de presión de aire (20-100kPa) a través del convertidor de fuerza, y la relación entre la señal de salida y el caudal puede determinarse de acuerdo con la fórmula anterior.
Debido a que el nuevo medidor de flujo objetivo de tipo de tensión tiene una nueva estructura y principio de medición, tiene una perspectiva de aplicación relativamente superior en la medición de vapor y es adecuado para la medición de vapor de flujo pequeño y mediano.
(2) Medición de flujo de vapor saturado de baja sequedad
El vapor saturado producido por las calderas industriales generales es vapor saturado con alta sequedad (por encima de 0.95) en la salida, pero en el proceso de transporte de larga distancia, debido a muchos factores, como la mala conservación del calor o el desbalance intermitente. uso de vapor, la sequedad aumenta constantemente. caer, e incluso convertirse en un vapor húmedo con un alto contenido de agua, es decir, un fluido bifásico de gas y agua. Las características de flujo de los fluidos bifásicos son fundamentalmente diferentes de las del flujo monofásico. Los coeficientes del medidor de caudal o los coeficientes de salida medidos en caudal monofásico no se pueden utilizar para mediciones de caudal bifásico. Por ejemplo, el coeficiente de flujo de salida en la prueba de flujo de dos fases del medidor de flujo de orificio debe corregirse por sequedad. Por lo tanto, en la medición de flujo de vapor saturado de baja sequedad, el parámetro de sequedad es un parámetro que se debe medir. Es una pena que todavía no haya un medidor de sequedad maduro. Además, la corrección por sequedad de los coeficientes de medida de otros tipos de caudalímetros no ha sido estudiada en profundidad. Solo resolviendo este problema se puede medir el caudal de vapor saturado de baja sequedad.