Các loại dụng cụ dòng chảy phổ biến

Có rất nhiều loạiĐo lường dòng chảyPhương pháp và công cụ, và cũng có nhiều phương pháp phân loại. Trước năm 2011, có 60 loại dụng cụ dòng chảy có sẵn cho sử dụng công nghiệp. Lý do tại sao có rất nhiều giống là không có máy đo dòng chảy áp dụng cho bất kỳ chất lỏng, bất kỳ phạm vi nào, bất kỳ trạng thái dòng chảy nào và bất kỳ điều kiện dịch vụ nào. Tuy nhiên, với sự tiến bộ của thời đại, trong thời đại của sự bùng nổ khoa học và công nghệ này, một sản phẩm mới - lưu lượng kế hàng loạt cuối cùng đã xuất hiện. Lưu lượng kế hàng loạt được áp dụng cho bất kỳ chất lỏng, bất kỳ phạm vi nào, bất kỳ trạng thái dòng chảy nào và bất kỳ điều kiện dịch vụ nào, nhưng giá tương đối tốn kém, nó không thể phổ biến trong tất cả các ngành công nghiệp.

Phân loại đo lưu lượng đồng hồ hiện tại

Có hơn 60 loại mét dòng cũ. Mỗi sản phẩm có khả năng ứng dụng và hạn chế cụ thể của nó. Theo đối tượng đo lường, có hai loại: đường ống kín và kênh mở; Theo mục đích đo lường, nó có thể được chia thành tổng số đo và đo lưu lượng. Các công cụ của nó được gọi là tổng số tiền và lưu lượng kế tương ứng.

Ngoài ra, theo nguyên tắc đo lường, nó có thể được chia thành các loại sau:

1. Nguyên tắc cơ học: Các công cụ thuộc nguyên tắc này bao gồm loại áp suất khác biệt và loại rôto bằng định lý của Bernoulli; Loại xung và loại ống di động bằng định lý động lượng; Sử dụng công thức hàng loạt trực tiếp của luật thứ hai của Newton; Loại mục tiêu dựa trên nguyên tắc của động lượng chất lỏng; Loại tuabin sử dụng định lý động lượng góc; Loại xoáy và loại đường xoáy dựa trên nguyên tắc dao động chất lỏng; Loại ống pitot, loại dịch chuyển dương, loại Weir và máng bằng cách sử dụng tổng số chênh lệch áp suất tĩnh, v.v.

2. Nguyên tắc điện: Các công cụ được sử dụng cho nguyên tắc này bao gồm loại điện từ, loại điện dung khác biệt, loại tự cảm, loại điện trở biến dạng, v.v.

3. Nguyên tắc âm thanh: Loại siêu âm, loại âm thanh (loại sóng xung kích), v.v. được sử dụng để đo lưu lượng.

4. Nguyên tắc nhiệt: Có loại nhiệt, loại nhiệt lượng trực tiếp, loại nhiệt lượng gián tiếp, v.v ... Sử dụng nguyên lý nhiệt để đo lưu lượng.

5. Nguyên tắc quang học: Loại laser và loại quang điện là các công cụ thuộc loại nguyên tắc này.

6. Nguyên tắc vật lý nguyên tử: cộng hưởng từ hạt nhân và bức xạ hạt nhân là công cụ thuộc các nguyên tắc như vậy

7. Các nguyên tắc khác: Nguyên tắc ghi nhãn (nguyên tắc tracer, nguyên tắc cộng hưởng từ hạt nhân), nguyên tắc tương quan, v.v.

Theo phân loại phổ biến và rộng rãi nhất hiện nay, bài viết này đã đưa ra các nguyên tắc, đặc điểm, tổng quan ứng dụng và việc gắng sức các đồng hồ đo lưu lượng khác nhau trong và ngoài nước:

Loại mục tiêu

Lưu lượng kế mục tiêu là một loại lưu lượng kế dựa trên nguyên tắc cơ học. Nó đã được phát triển và áp dụng trong ngành công nghiệp trong nhiều thập kỷ. Lưu lượng kế mục tiêu SBL mới là một máy đo cảm biến lực điện dung mới được phát triển trên cơ sở lưu lượng kế mục tiêu truyền thống và với sự phát triển của các cảm biến mới và công nghệ vi điện tử. Nó không chỉ có các đặc điểm của lỗ, đường xoáy và các lưu lượng kế khác không có các bộ phận di chuyển, mà còn có độ nhạy cao, độ chính xác tương đương với lưu lượng kế thể tích và phạm vi rộng. [3]

Vào những năm 1970, Trung Quốc đã phát triển máy phát dòng điện mục tiêu điện và khí nén, là dụng cụ phát hiện của dụng cụ kết hợp đơn vị điện và khí nén. Vào thời điểm đó, bộ chuyển đổi lực trực tiếp áp dụng cơ chế cân bằng lực của máy phát áp suất vi sai, chắc chắn mang lại nhiều khiếm khuyết do cơ chế cân bằng lực, chẳng hạn như độ trôi dễ dàng của vị trí bằng 0, độ chính xác đo thấp, độ tin cậy của đòn bẩy và vì vậy trên. Do hiệu suất kém của cơ chế cân bằng lực, nhiều lợi thế của chính lưu lượng kế mục tiêu đã không được đưa vào chơi một cách hiệu quả. Cho đến nay, ấn tượng xấu của người dùng trên lưu lượng kế mục tiêu cũ chưa bị loại bỏ.

Bộ chuyển đổi lực của lưu lượng kế mục tiêu SBL mới áp dụng bộ chuyển đổi lực biến dạng, giúp loại bỏ hoàn toàn các thiếu sót của cơ chế cân bằng lực trên. Lưu lượng kế mục tiêu mới cũng áp dụng công nghệ vi điện tử và công nghệ máy tính cho bộ chuyển đổi tín hiệu và phần hiển thị. Flowmeter có một loạt các lợi thế và được cho là đóng một vai trò quan trọng trong nhiều lưu lượng kế trong tương lai.

Loại áp suất khác biệt

Lưu lượng áp suất vi sai là một công cụ tính toán dòng chảy theo áp suất vi sai được tạo ra bởi sự tương tác giữa máy dò dòng chảy và chất lỏng được lắp đặt trong đường ống, các điều kiện chất lỏng đã biết và kích thước hình học của máy dò và đường ống.

Lưu lượng áp suất vi sai bao gồm thiết bị chính (đầu dò) và thiết bị thứ cấp (bộ chuyển đổi áp suất vi sai và thiết bị hiển thị dòng chảy). Lưu lượng kế áp suất khác biệt thường được phân loại dưới dạng các bộ phận phát hiện, chẳng hạn như lưu lượng kế, lưu lượng kế Venturi, lưu lượng kế ống trung bình, nguyên tắc ống pitot pitoba lưu lượng kế, v.v.

Các thiết bị thứ cấp là các máy đo áp suất vi phân tích hợp cơ học, điện tử và cơ điện, máy phát áp suất vi sai và dụng cụ hiển thị dòng chảy. Nó đã phát triển thành một lớp lớn các công cụ có mức độ tiêu chuẩn hóa cao (tuần tự hóa, khái quát hóa và tiêu chuẩn hóa) và các loại và thông số kỹ thuật phức tạp. Nó có thể đo không chỉ các tham số dòng chảy, mà còn các tham số khác (như áp suất, mức vật liệu, mật độ, v.v.).

Theo nguyên tắc làm việc của nó, các phần phát hiện của lưu lượng kế áp suất vi sai có thể được chia thành thiết bị điều chỉnh, loại điện trở thủy lực, loại ly tâm, loại đầu động, loại tăng đầu động và loại máy bay phản lực.

Các phần kiểm tra có thể được chia thành hai loại theo mức độ tiêu chuẩn hóa của chúng: tiêu chuẩn và không chuẩn.

Cái gọi là mảnh thử nghiệm tiêu chuẩn được thiết kế, sản xuất, cài đặt và sử dụng theo các tài liệu tiêu chuẩn và giá trị dòng chảy của nó có thể được xác định và lỗi đo lường có thể được ước tính mà không cần hiệu chuẩn dòng chảy thực.

Các phần thử nghiệm không tiêu chuẩn là những người có độ chín kém và chưa được liệt kê trong các tiêu chuẩn quốc tế. Lưu lượng kế áp suất khác biệt là một trong những lưu lượng kế được sử dụng rộng rãi nhất và việc sử dụng của nó đứng đầu tiên trong tất cả các loại dụng cụ dòng chảy. Do sự ra đời của các lưu lượng kế mới khác nhau, tỷ lệ phần trăm sử dụng của nó đã giảm dần, nhưng nó vẫn là loại lưu lượng kế quan trọng nhất hiện nay.

Công thức dòng chảy thể tích chất lỏng của lưu lượng kế áp suất vi sai là:

v = aa √2/j (p-q)

V - Khối lượng

J - Mật độ chất lỏng

A - Hệ số dòng chảy, có liên quan đến kích thước kênh, phương pháp lấy áp suất và tốc độ dòng chảy

A - Khu vực mở của tấm lỗ

P-Q-chênh lệch áp suất

Thuận lợi:

.

(2) Nó có một loạt các ứng dụng và cho đến nay không có loại lưu lượng kế có thể so sánh với nó;

(3) Các bộ phận phát hiện, máy phát và dụng cụ hiển thị được sản xuất bởi các nhà sản xuất khác nhau, thuận tiện cho sản xuất kinh tế quy mô lớn.

Nhược điểm:

(1) Độ chính xác đo thường thấp;

(2) Phạm vi hẹp, thường chỉ có 3: 1 ~ 4: 1;

(3) yêu cầu cao đối với các điều kiện cài đặt tại chỗ;

(4) Mất áp lực lớn (tham khảo tấm lỗ, vòi phun, v.v.).

Lưu ý: Một sản phẩm mới: Lưu lượng kế cân bằng được phát triển bởi NASA được giới thiệu. Độ chính xác đo của lưu lượng kế này gấp 5-10 lần so với thiết bị điều chỉnh truyền thống và tổn thất áp suất vĩnh viễn là 1 / 3. Phục hồi áp suất nhanh gấp đôi và phần ống thẳng tối thiểu có thể nhỏ tới 1,5D. Thật dễ dàng để cài đặt và sử dụng, làm giảm đáng kể mức tiêu thụ công suất của hoạt động chất lỏng.

Tổng quan về ứng dụng của đầu dò đồng hồ đo lưu lượng

Lưu lượng áp suất khác biệt được sử dụng rộng rãi trong phép đo dòng chảy của đường ống kín, tất cả các loại đối tượng đều có ứng dụng. Chẳng hạn như chất lỏng: pha đơn, pha hỗn hợp, sạch, bẩn, lưu lượng nhớt, vv; Trạng thái làm việc: Áp suất bình thường, áp suất cao, chân không, nhiệt độ bình thường, nhiệt độ cao, nhiệt độ thấp, vv; Đường kính ống: từ vài mm đến vài m; Điều kiện dòng chảy: Subononic, Sonic, Pulsating Flow, v.v ... Tiêu thụ của nó ở các bộ phận công nghiệp khác nhau chiếm khoảng 1 /4 ~ 1/3 của tổng mức tiêu thụ lưu lượng kế.

1. Các thiết bị điều chỉnh tiêu chuẩn thường được sử dụng (lỗ), (vòi phun), (ống venturi).

2. Các thiết bị điều chỉnh không chuẩn thông thường bao gồm (tấm lỗ đôi), (tấm lỗ bị thiếu tròn), (1/4 vòi tròn tròn) và (vòi phun venturi).

3. Các phương pháp lấy áp lực phổ biến của tấm lỗ bao gồm (lấy áp suất kết nối góc), (áp lực mặt bích) và các phương pháp khác bao gồm (lấy áp suất lý thuyết), (áp suất khoảng cách) và (lấy áp suất kết nối đường ống).

4. Khoảng cách giữa các mặt cuối mặt bích phía trước và phía sau còn được gọi là phương pháp nhấn lỗ tiêu chuẩn và khoảng cách giữa các mặt cuối mặt bích phía trước và phía sau là ± 1,4 mm.

5. Phạm vi cung cấp năng lượng làm việc của máy phát 1151 là (12) VDC đến (45) VDC và tải là từ (0) ohm đến (1650) ohm.

6. Phạm vi đo của máy phát 1151DP4E là (0 ~ 6.2) đến (0 ~ 37.4) kPa.

7. Sự di chuyển dương tối đa của 1151 máy phát áp suất vi sai là (500%) và di chuyển âm tối đa là (600%).

8. Nói chung, vận tốc của chất lỏng trong đường ống là tối đa tại (đường tâm ống) và bằng 0 tại (tường ống).

9. Nếu (số Reynold) giống nhau, chuyển động của chất lỏng là tương tự nhau.

10. Khi chất lỏng lấp đầy đường ống chảy qua thiết bị điều chỉnh, chùm tia sẽ xảy ra (co thắt cục bộ) tại (cổ), do đó (tốc độ dòng chảy) tăng và (áp suất tĩnh) giảm.

11. 1151 Máy phát áp suất vi sai áp dụng điện dung thay đổi là yếu tố nhạy cảm. Khi áp suất chênh lệch tăng, cơ hoành đo thay thế, do đó điện dung ở phía điện áp thấp (tăng) và điện dung ở phía điện áp cao (giảm)

12. Khi sử dụng phạm vi hiệu chuẩn tối thiểu 1151 máy phát áp suất vi sai, việc di chuyển tải tối đa là (600%) và di chuyển dương tối đa là (500%). Nếu phạm vi hiệu chuẩn tối đa của 1151 được sử dụng, việc di chuyển âm tối đa là (100%) và di chuyển dương là (0%).

13. Độ chính xác của máy phát áp suất vi sai 1151 [4] là (± 0,2%) và (± 0,25%). Lưu ý: Máy phát áp suất vi sai lớn là ± 0,25%

14. Đơn vị dòng chảy thường được sử dụng và lưu lượng thể tích là (m3 / h), (t / h), lưu lượng khối là (kg / h), (t / h) và lưu lượng thể tích khí dưới trạng thái tiêu chuẩn là (nm3 / h ).

15. Lưu lượng kế lỗ được sử dụng để đo lưu lượng hơi nước. Khi mật độ hơi nước là 4,0kg / m3 trong thiết kế và 3kg / m3 trong hoạt động thực tế, luồng chỉ định thực tế là (0,866) lần của dòng thiết kế.

16. Dòng khí amoniac được đo bằng lưu lượng kế lỗ. Áp suất thiết kế là 0,2MPa (áp suất đo) và nhiệt độ là 20, trong khi áp suất thực tế là 0,15MPa (áp suất đo) và nhiệt độ là 30, lưu lượng chỉ định thực tế là (0,897) lần của dòng thiết kế.

17. Phần ống thẳng ở phía trước tấm lỗ thường được yêu cầu là (10) d, và phần ống thẳng phía sau tấm lỗ thường được yêu cầu là (5) d. Để đo chính xác, phần ống thẳng ở phía trước tấm lỗ tốt nhất là (30 ~ 50) d, đặc biệt là khi có một van hoặc van điều chỉnh ở phía trước tấm lỗ.

18. Để làm cho hệ số dòng chảy của lưu lượng kế xảy ra, số lượng reynold của chất lỏng phải lớn hơn (số giới hạn Reynold) khi nó có xu hướng giá trị cố định.

19. Trong các yêu cầu kỹ thuật để xử lý tấm lỗ, mặt phẳng ngược dòng phải vuông góc với đường trung tâm của tấm lỗ (không có sẹo có thể nhìn thấy), các bề mặt ngược dòng và hạ lưu phải là (song song) và cạnh đầu vào ngược dòng phải ( sắc nét và không có vệt và sẹo).

trôi nổi

Rotameter, còn được gọi là rotameter, rotameter kim loại và rotameter thủy tinh Chengfeng, là một loại lưu lượng kế diện tích khác nhau. Trong một ống hình nón thẳng đứng được mở rộng từ dưới lên trên, trọng lực của phao với mặt cắt hình tròn được sinh ra bởi lực thủy động lực học, do đó phao có thể tăng và rơi tự do trong ống hình nón.

Rotameter là loại lưu lượng kế được sử dụng rộng rãi nhất sau lưu lượng kế áp suất vi sai, đặc biệt là trong dòng chảy nhỏ và vi mô.

Vào giữa những năm 1980, khối lượng bán hàng của mét ở Nhật Bản, Tây Âu và Hoa Kỳ chiếm 15% ~ 20%. Sản lượng của Trung Quốc vào năm 1990 ước tính là 120000 ~ 140000 đơn vị, trong đó hơn 95% là rotameter ống hình nón thủy tinh.

Đặc trưng:

(1) Rotameter ống hình nón thủy tinh có những ưu điểm của cấu trúc đơn giản và sử dụng thuận tiện. Nhược điểm của nó là điện trở áp suất thấp và nguy cơ cao của ống thủy tinh;

(2) thích hợp cho đường kính nhỏ và tốc độ dòng chảy thấp;

(3) Mất áp suất thấp.