Что охватывает эта категория
Измерение расхода определяет, сколько жидкости, газа или пара проходит через сечение трубы или канала за единицу времени. Это измерение чаще всего связано с деньгами - с величиной товарного учёта, дозируемым количеством, водным балансом или учётом энергии, - поэтому допустимую погрешность обычно задаёт коммерческое или нормативное требование, ещё до выбора прибора.
Ни один принцип не покрывает весь диапазон. Для токопроводящей пульпы предпочтителен электромагнитный расходомер, крупный заглублённый водопровод можно измерить снаружи накладным ультразвуковым, в паропроводе ставят вихревой прибор или установку на дифференциальном давлении, а линия розлива ценного продукта оправдывает кориолисовый прибор, измеряющий массу непосредственно. Труба при этом может быть во всех четырёх случаях одинаковой.
В эту категорию приходят с рабочим условием, а не с номером модели: среда, диаметр линии, диапазон расхода, температура и давление. Работа состоит в том, чтобы установить, что из этого измеряется, а что выводится косвенно, - от этого решения зависит, что ещё придётся изменить в установке.
Типы изделий в измерение расхода
| Тип изделия | Принцип измерения | Обычно применяется для |
| Электромагнитный расходомер | Напряжение, наводимое в токопроводящей жидкости, движущейся в магнитном поле | Вода, сточные воды, пульпы, бумажная масса и токопроводящие химикаты; стандартный выбор везде, где среда проводит ток и трубу можно футеровать |
| Ультразвуковой расходомер | Разность времён проходения или частотный сдвиг между акустическими трактами через трубу | Чистая вода и технологические жидкости, особенно крупные трубы и работы по модернизации, где линию нельзя разрезать |
| Вихревой расходомер | Частота вихрей, отрывающихся за обтекаемым телом, которая отслеживает скорость | Пар, сжатый воздух, промышленные газы и маловязкие жидкости; хорош там, где одному прибору нужно покрыть широкий диапазон температур |
| Турбинный расходомер | Вращение лопастного ротора, приводимого потоком | Чистые маловязкие жидкости и газы, налив партиями и смешение, где воспроизводимость важнее, чем потери давления |
| Кориолисовый массовый расходомер | Сдвиг фаз между двумя вибрирующими трубками, вызываемый проходящей через них массой | Массовый расход и плотность химикатов, дозирование и любая задача, где ценность продукта оправдывает высокую точность |
| Расходомер прямого вытеснения | Счёт дискретных объёмов, отсчитываемых подвижным элементом | Вязкие жидкости, топливо, масла и дозирование; не требует прямых участков трубы до прибора |
| Тепловой массовый расходомер | Тепло, уносимое потоком газа с нагретого элемента | Сжатый воздух, азот и природный газ в линиях небольшого диаметра, когда интересна масса, а не объём |
| Ротаметр | Высота поплавка в конической вертикальной трубке | Местная индикация продувочных, пробоотборных и вспомогательных потоков; просто, наглядно и без питания |
Реле расхода, указатели, счётчики-расходомеры и регуляторы - это вспомогательные устройства вокруг перечисленных приборов, и они перечислены в этой категории отдельно.
Как выбрать расходомер
Правильный прибор для задачи редко бывает единственный, но всегда есть обосновуемый короткий список и набор ответов, который отбрасывает остальное. Вот вопросы, которые это решают.
- Среда и её удельная электропроводность: этот один ответ снимает примерно половину списка ещё до всего остального, поскольку электромагнитный прибор не измеряет непроводящую среду.
- Твёрдые включения, волокна и пузырьки газа: абразивность и склонность к отложениям решают, нужна ли конструкция без выступающих элементов и нужен ли перед прибором сетчатый фильтр.
- Диаметр линии против диапазона расходов: номинальный диаметр трубы - не спецификация. Минимальный и максимальный расход и отношение между ними решают, сможет ли прибор измерять нижнюю границу диапазона.
- Погрешность и её база: значение погрешности ничего не значит, пока не указано, к чему оно относится - к показанию, к диапазону измерений или к полной шкале, и в каком интервале расходов.
- Рабочие давление и температура: они задают класс давления, футеровку, размещение электроники и исключают часть принципов на краях диапазона.
- Ограничения монтажа: наличие прямых участков, возможность вскрыть линию и то, позволяет ли накладной или врезной прибор избежать планируемой остановки.
- Вязкость: высоковязкие среды сближают выбор с приборами прямого вытеснения и кориолисовыми расходомерами и удаляют его от турбинных и вихревых конструкций.
- Выход и интеграция: 4-20 mA, импульс, частота, HART или Modbus - и куда сигнал идёт: на дисплей, регистратор или в систему управления.
- Условия на месте установки: температура окружающей среды, влажность, вибрация, мойка и отнесение зоны к взрывоопасной.
- Санитарные или гигиенические требования, если процесс подлежит режиму мойки на месте или стандарту материалов для контакта с пищей.
Подбор по порядку
- Установите, что за среда и нужен ли ответ по объёму или по массе. Массовый ответ сразу снимает несколько технологий.
- Для жидкости спросите, проводит ли она ток. Если да - электромагнитный прибор является выбором по умолчанию; если нет - переходите к ультразвуковому, турбинному, прибору прямого вытеснения или кориолисовому.
- Для газа или пара решите, компенсируется ли задача. Пару и большинству газов нужны сведения о давлении и температуре, прежде чем объёмное показание что-то значит.
- Зафиксируйте диапазон расходов и отношение максимума к минимуму, а не номинальный диаметр, и затем проверьте, что выбранные принципы позволяют измерять минимальный расход.
- Примените ограничения монтажа: какие прямые участки есть, можно ли вскрыть линию и какие потери давления допустимы в процессе.
- Примените условия среды: температуру трубы и электроники, класс защиты и то, отнесена ли зона к взрывоопасной.
- Определитесь с выходом и с тем, должен ли прибор показывать, суммировать, регистрировать или передавать данные.
- И только затем сравнивайте стоимость, потому что прибор, не разрешающий нижнюю часть диапазона, не становится выгодным выбором, какой бы ни была его цена.
Сравнение технологий
| Технология | Для чего подходит лучше всего | Ограничения | Типичная среда |
| Электромагнитная | Токопроводящие жидкости, грязные и абразивные среды, без препятствий в просвете | Среда обязана проводить ток; нужен футерованный просвет без металлических включений; непригодна для углеводородов | Вода, сточные воды, пульпы, кислоты и щёлочи |
| Ультразвуковая | Модернизация и крупные трубы, без потерь давления и без остановки для установки накладного комплекта | Зависит от сформированного профиля скорости и чистоты стенки трубы; пузырьки газа и включения рассеивают сигнал | Вода, техническая вода, светлые нефтепродукты |
| Вихревая | Пар и газ, широкий диапазон температур, умеренная стоимость | Требуется минимальное число Рейнольдса; пульсирующий и двухфазный поток искажают показание | Пар, воздух, азот, маловязкие жидкости |
| Турбинная | Чистые среды, высокая воспроизводимость, высокое быстродействие | Движущиеся части изнашиваются; важны наличие включений и смазывающая способность среды; потери давления неустранимы | Чистая вода, топливо, растворители |
| Кориолисовая | Массовый расход и плотность одним прибором, высокая точность, отсутствие требований к прямому участку | Выше стоимость и масса; ограниченный диаметр присоединения; чувствительна к газу в потоке | Химикаты, дозирование, ценный продукт |
| Дифференциальное давление | Пар и газ там, где уже стоит первичный элемент - диафрагма или сопло, и когда стоимость является ограничивающим фактором | Расход пропорционален корню из перепада, поэтому полезный диапазон сжат; обычный источник погрешности - импульсные линии | Пар, газ, вода |
Параметры, которые нужно уточнить перед заказом
После выбора технологии остаётся перечень величин, которые может дать только конкретная установка. Вот те, что меняют модель, цену или срок поставки:
- Среда: название, концентрация, где существенно, и чистая ли она, абразивна, волокниста или склонна содержать пузырьки газа.
- Диаметр линии, серия и материал трубы плюс диапазон расходов в тех единицах, которыми процесс реально пользуется.
- Рабочие давление и температура, включая максимальные значения, которых они могут достичь, а не только номинальные.
- Требуемая погрешность и база, относительно которой она заявлена.
- Процессное присоединение: стандарт резьбы или фланца, тип уплотнительной поверхности и класс.
- Выход и связь: 4-20 mA, импульс, HART, Modbus, релейный выход или только дисплей.
- Питание, доступное в месте установки.
- Условия: внутри или снаружи помещения, температура окружающей среды, мойка, вибрация и категория помещения, если она есть.
- Требования к смачиваемым материалам или проектный стандарт материалов, включая ограничения на эластомеры.
- Стандарт, которому должна удовлетворять установка, если такой стандарт применяется.
Значения берутся из документов, а не из допущений
Спецификации различаются по моделям и применениям, поэтому характеристик на этой странице нет. Если параметр на конкретную модель не задокументирован, страница изделия так и говорит, а не подставляет правдоподобное число. Пришлите перечисленные выше величины - и мы вернём те, которые реально держит выбранная модель.
Где применяются эти приборы
