Бастаушыға арналған 7 жалпы шығын өлшегішіне арналған нұсқаулық және таңдау бойынша кеңестер

Ағынды өлшеу тек техникалық деталь емес; бұл қауіпсіздікті, дәлдікті және шығындарды үнемдеуді қамтамасыз ететін өндірістік процестердің серпіні. 100-ден астам түрі баршығын өлшегіштерібүгін нарықты су басып, ең жақсы өнімділік пен баға қатынасы бар біреуін таңдау өте қиын болуы мүмкін. Бұл нұсқаулық таңдауларды сенімді түрде шарлауға көмектесетін ағындық құралдар туралы негізгі түсініктерді зерттейді. Сіз құбырды оңтайландыратын инженер болсаңыз да, жаңартулар үшін бюджетті құрайтын менеджер болсаңыз да, шығын өлшегіш түрлерінің маңызды тұстарына, олардың күшті жақтарына және таңдау бойынша практикалық кеңестерге тоқталайық.

Шығын өлшегіштерін түсіну: олар өнеркәсіптік автоматтандыруда неге маңызды

Ағынмөлшерлемесіisхимиялық реакциялардан бастап энергияның таралуына дейін барлығын бақылайтын өнеркәсіптік өндірістегі негізгі параметр. 1970 жылдары дифференциалды қысым технологиясы нарықтың 80% үлесіне ие болды, бірақ содан бері инновация ақылды және жан-жақты опцияларды енгізді. Бүгін,ағынды таңдауметрқамтидысұйықтық түрі, жұмыс шарттары, дәлдік қажеттіліктері және бюджет сияқты теңгерім факторлары. Теңіздегі мұнай бұрғылау қондырғылары немесе фармацевтикалық таза бөлмелер сияқты қатал орталарда іске қосу жүйелерінен бастап тоқтау уақытын және дәл емес көрсеткіштерді болдырмау үшін есептегіш сипаттамаларын арнайы қолданбаға сәйкестендіру маңызды.

Бұл пост өнеркәсіпте жиі қолданылатын шығын өлшегіштерінің жеті негізгі санатын зерттеп, олардың ерекшеліктерін, артықшылықтарын, кемшіліктерін және түр өрістеріндегі қолданбаларды көрсетеді. Шығын өлшегішті таңдау үшін әзірленген әдістерді меңгеру үшін жай ғана орындаңыз!

1. Дифференциалды қысымды өлшегіштер: сенімді жұмыс күші

Дифференциалды қысымөлшеуқаладыәр түрлі жағдайларда, соның ішінде жоғары температура мен қысымда бір фазалы сұйықтықтарды өңдеуге қабілетті ең кең қолданылатын ағын технологиясы. 1970 жылдардағы өзінің гүлдену кезеңінде ол нарықтың 80% жақсы себеппен жаулап алды. Бұл есептегіштер әдетте таратқышпен жұптастырылған дроссельдік құрылғыдан (мысалы, саңылау тақтасы, саптама, Питот түтігі немесе орташа Питот түтігі) тұрады.

Дроссельдік құрылғы сұйықтық ағынын шектеп, ағынның жылдамдығына пропорционал жоғары және төмен қысым айырмашылығын жасайды. Саңылау тақталары қарапайымдылығы мен орнатудың қарапайымдылығына байланысты таңдаулы болып табылады. Олар стандарттарға сәйкес (ISO 5167 деп ойлаңыз) өндіріліп, орнатылған болса, олар нақты ағынды калибрлеуді қажет етпей, тек жылдам тексеруді қажет етпестен сенімді өлшемдерді береді.

Айтуынша, барлық дроссельдік құрылғылар қысымның тұрақты жоғалуын тудырады. Өткір қырлы саңылау тақтасы максималды дифференциалды қысымның 25-40% жоғалтуы мүмкін, бұл ауқымды операциялар үшін энергия шығындарын қосады. Питот түтіктері, керісінше, шамалы шығынға ие, бірақ турбуленттілік олардың көрсеткіштерін бұзуы мүмкін екенін ескере отырып, ағын профиліндегі өзгерістерге сезімтал.

Мұнай-химия зауытында операторлар қысымның төмендеуін азайту үшін ескірген саңылау тақталарын Venturi түтіктеріне ауыстырды, нәтижесінде сорғы энергиясын пайдалану 15% қысқарды. Сондықтан, тұтқыр сұйықтықтармен немесе суспензиялармен жұмыс істегенде, біркелкі емес ағындарда жақсырақ дәлдік үшін Питот түтіктерін орташалауды қарастырған жөн. Айта кету керек, ағын профилін тұрақтандыру үшін әрқашан құбырдың кем дегенде 10-20 диаметрін жоғары қарай түзу қамтамасыз етіңіз, әйтпесе операторлар калибрлеу кезінде бас ауыруы мүмкін.

2. Айнымалы аумақтың шығын өлшегіштері: қарапайымдылық жан-жақтылыққа сәйкес келеді

Theиконикалық ротаметр білдіредіауыспалы аймақтық шығын өлшегіштері, мұнда қалтқы ағын жылдамдығына пропорционал конустық құбырда көтеріледі. Олардың ерекше артықшылығы? Сыртқы қуатсыз тікелей, жергілікті оқулар, бұл далада жылдам тексеруге өте ыңғайлы.

Бұл екі негізгі нұсқада келеді: ауа, газдар немесе аргон сияқты қоршаған орта, коррозияға ұшырамайтын орталарға арналған шыны түтік ротаметрлері анық көріну мен оңай оқылуды қамтамасыз етеді;жәнеметаллтүтікротаметрнұсқаларыжоғары температура немесе жоғары қысым сценарийлері үшін магниттік индикаторлармен. Соңғысы интеграция үшін стандартты сигналдарды шығара аладыбіргежазу құрылғыларыorтотализаторлар.

Заманауи нұсқалар конденсат камералары жоқ серіппелі конустық конструкцияларды қамтиды, 100:1 бұрылу коэффициентімен мақтана алады және буды өлшеуге өте ыңғайлы сызықтық шығыс.

Кең қолданбалар туралы айтатын болсақ, газды араластыру үшін зертханалық параметрлерде орналастыру үшін көптеген ротаметрлер таңдалады, бұл қуатсыз талаптардың арқасында сым шығындарын үнемдейді. Бірақ тербелістерді бақылай отырып, ротаметрлер қалқымалы діріл мен жалған көрсеткіштерді тудыруы мүмкін. Сыра қайнату зауытын жаңарту кезінде, мысалы, металл түтік үлгілері ыстық сусло ағындарын өңдейді, қызмет ету мерзімін үш есе ұзартады, ал PTFE төсемдері бар брондалған шыны нұсқалары бюджетке қолайлы таңдау болып табылады, бірақ операторлар 1-2% дәлдікті сақтау үшін оларды жыл сайын калибрлеуі керек.

3. Құйынды шығын өлшегіштер: дәлдік үшін тербеліс

Құйынды метрлер, тербелмелі түрлердің тамаша мысалы, жиілігі жылдамдықпен сәйкес келетін ауыспалы құйындыларды тудыратын ағын жолына блеф денесін орналастырыңыз. Қозғалмалы бөлшектердің болмауы тамаша қайталану, ұзақ қызмет ету және ең аз техникалық қызмет көрсету дегенді білдіреді.

Кең сызықтық диапазон, температураның, қысымның, тығыздықтың немесе тұтқырлықтың ауысуына иммунитет, төмен қысымның жоғалуы және жоғары дәлдік (0,5-1%) сияқты артықшылықтарға ие құйынды шығын өлшегіштері 300°C және 30 МПа дейін жұмыс істейді, бұл оларды газдар, сұйықтықтар және бу үшін жан-жақты етеді.

Құйынды шығын өлшегіштеріндегі сезіну әдісі ортаға байланысты өзгереді: пьезоэлектрлік датчиктер бу үшін өте қолайлы, термиялық немесе ультрадыбыстық сенсорлар ауаға сәйкес келеді және барлық дерлік сезу опциялары су үшін жұмыс істейді. Саңылау тақталарына ұқсас, шығын коэффициенті метр өлшемдерімен анықталады.

Табиғи газ құбыры жобасында құйынды есептегіштер пульсирленген ағындардағы турбиналардан асып түседі, қателерді 5%-дан 1%-ға дейін төмендетеді. Олар орнатуға сезімтал, бұл түзу жүруді қамтамасыз етеді және клапандарға жақын болуды болдырмайды. Жаңа тенденцияларға келетін болсақ, қашықтағы сайттар үшін батареяның қызмет ету мерзімі 10 жылға дейін жететін сымсыз құйынды метрлер.

4. Электромагниттік шығын өлшегіштер: өткізгіш сұйықтықтардың ең жақсы досы

Электромагниттік есептегіштер, немесе магметрлер Фарадей заңын пайдаланады, ол келесідей болады: магнит өрісі арқылы өтетін өткізгіш сұйықтықтар ағынға пропорционалды кернеуді тудырады. Өткізгіш ортамен шектелген бұл есептегіштерге температура, қысым, тығыздық немесе тұтқырлық әсер етпейді — теориялық тұрғыдан алғанда, кем дегенде — 100:1 бұрылу және 0,5% дәлдікпен. Құбырлардың өлшемдері 2 мм-ден 3 м-ге дейін, суға, суспензияға, целлюлозаға немесе коррозияға жарамды.

Электромагниттік шығын өлшегіштері әлсіз сигналдар шығарады (толық масштабта 2,5–8 мВ), сондықтан қозғалтқыштарға кедергі келтірмеу үшін дұрыс экрандау және жерге қосу қажет.

Электромагниттік шығын өлшегіштері ағынды суларды тазарту қондырғыларында жақсы жұмыс істейді, суспензия сияқты лас сұйықтықтарды бітелусіз сенімді түрде өлшейді. Механикалық есептегіштерден айырмашылығы, магметрлерде қозғалатын бөліктер жоқ. Қышқылды ағынды сулар сияқты коррозиялық сұйықтықтар үшін PFA төсемі бар магметрлерге дейін жаңарту зауыттың жақында жасалған жөндеуінде көрінетіндей, техникалық қызмет көрсету қажеттілігін 50%-ға дейін азайтады. Сонымен қатар, аккумулятормен жұмыс істейтін магметрлер суды қашықтан есептеу үшін тартымдылыққа ие болып, желіден тыс жерлерде икемділікті қамтамасыз ете отырып, бірдей бітелусіз сенімділікті сақтайды.

5. Ультрадыбыстық шығын өлшегіштер: интрузивті емес инновация

Ультрадыбыстық ағынметркелекі негізгі түрге бөлінеді: Доплер және ұшу уақыты (TOF).Доплерографияметрөлшеусуспензия сияқты жоғары жылдамдықты, лас сұйықтықтар үшін өте қолайлы, бірақ төмен жылдамдықта немесе құбырдың кедір-бұдыр беттері үшін тиімдірек ету, тоқтатылған бөлшектерден жиілік ығысуын анықтау арқылы ағын.

Ағынмен және оған қарсы жүретін ультрадыбыстық толқындардың уақыт айырмашылығына негізделген ағынды есептейтін TOF есептегіштері дәлдік үшін нақты электрониканы қажет ететін су сияқты таза, біркелкі сұйықтықтарда жақсы. Көп сәулелі TOF конструкциялары турбулентті ағындардағы өнімділікті арттырады, күрделі жүйелерде үлкен сенімділікті ұсынады.

Салқындатылған су жүйесін жаңарту кезінде қысқышы бар TOF ультрадыбыстық есептегіштері құбырларды кесу немесе өшіру қажеттілігін болдырмай, дұрыс калибрлеу арқылы 1% дәлдікке қол жеткізу арқылы мыңдаған адамдарды үнемдеді. Дегенмен, ауа көпіршіктері немесе құбыр жабындары көрсеткіштерді бұзуы мүмкін, сондықтан сайтты мұқият бағалау өте маңызды. Далалық аудиттер үшін портативті ультрадыбыстық қондырғылар жүйенің тоқтап қалуынсыз жылдам диагностиканы қамтамасыз ететін баға жетпес құнды болып табылады.

6. Турбиналық шығын өлшегіштер: қозғалыс жылдамдығы мен дәлдігі

Турбиналық ағынметр жұмыс істейдіимпульсті сақтау принципі бойынша, мұнда сұйықтық ағыны роторды айналдырады және ротордың жылдамдығы ағын жылдамдығымен тікелей байланысты. Бұл есептегіштер тығыздығы төмен сұйықтықтарда өнімділікті оңтайландыру үшін пышақтардың кішірек бұрыштары мен көбірек қалақтары бар газға тән конструкциялары бар жоғары дәлдікті қажет ететін қолданбаларда басым болады. Олар ерекше дәлдікті (арнайы жағдайларда 0,2–0,5% немесе 0,1%), 10:1 айналдыру коэффициентін, төмен қысымды жоғалтуды және жоғары қысым кезінде сенімді өнімділікті қамтамасыз етеді, бірақ турбуленттік қателерді болдырмау үшін таза сұйықтықтар мен жеткілікті түзу құбырларды қажет етеді.

Авиациялық отын жүйесінде,турбиналық ағынметрқамтамасыз етілгенсақтауды аударудың нақты дәлдігі, есепшоттың дәлдігі үшін маңызды. Саңылаулардың кішірек өлшемдері сұйықтықтың тығыздығы мен тұтқырлығына сезімталдықты арттырады, сондықтан қоқыспен байланысты қателерді болдырмау үшін сенімді алдын ала сүзу қажет. Магниттік пикаптары бар гибридті конструкциялар механикалық тозуды азайту арқылы сенімділікті жақсартты.

7. Оң орын ауыстыру шығын өлшегіштері: көлемдік дәлдік

Оң орын ауыстыру шығын өлшегіштері сопақ тісті доңғалақ, айналмалы поршень немесе қырғыш түрлері сияқты конструкцияларды пайдалана отырып, әрбір айналымда бекітілген сұйықтық көлемін ұстау және ығыстыру арқылы ағынды өлшейді. Сопақ тісті есептегіштер 20:1 бұрылу коэффициентін және жоғары дәлдікті (әдетте 0,5% немесе одан жоғары) қамтамасыз етеді, бірақ сұйықтықтағы қоқыстардың кептелуіне сезімтал. Айналмалы поршеньді есептегіштер үлкен көлемді өңдеуде жақсы, бірақ олардың дизайны шамалы ағып кетуге мүмкіндік береді, бұл төмен ағынды сценарийлердегі дәлдікке әсер етеді.

Сұйықтықтың тұтқырлығына әсер етпейтін PD есептегіштері майлар мен су сияқты сұйықтықтар үшін өте қолайлы, бірақ олардың көлемдік механизміне байланысты газдар немесе бу үшін жарамсыз.

Тамақ өңдеу зауытында PD есептегіштері, әсіресе сопақ тісті беріліс түрлері, өнімнің тұрақты сапасын қамтамасыз ететін тұтқыр сироптардың нақты партиясын мөлшерлеу үшін маңызды болды. Дегенмен, сүзгіден өтпеген сироптардағы қоқыс мезгіл-мезгіл кептелістерді тудырды, бұл сенімді сүзу жүйелері қажет екенін көрсетеді. Clean-in-place (CIP) конструкциялары техникалық қызмет көрсетуді жеңілдету арқылы тоқтау уақытын едәуір қысқартады, бұл жоғары өткізу қабілеттілігі бар желілер үшін ойын өзгертеді.

Дұрыс шығын өлшегішін таңдау: табысқа жету үшін сарапшылық кеңестер

Өндірістік процестерді оңтайландыру үшін дұрыс шығын өлшегішті таңдау өте маңызды, өйткені бірде-бір есептегіш кез келген қолданбаға сәйкес келмейді. Саналы таңдау жасау үшін негізгі факторларды бағалаңыз: сұйықтықтың қасиеттері (мысалы, тұтқырлық, коррозия немесе бөлшектердің мөлшері), ағынның ауқымы (ең төменгі және максималды жылдамдықтар), талап етілетін дәлдік (сақтауды тасымалдау үшін 0,1%-дан жалпы бақылау үшін 2%-ға дейін), орнату шектеулері (құбырдың өлшемі, тікелей іске қосу талаптары немесе кеңістікті сатып алу шығындары мен жалпы сатып алу шығындары, орнату шығындары, сондай-ақ орнату шығындары, сондай-ақ орнату).

Бұл факторларды процестік қажеттіліктерге сәйкес жүйелі түрде өлшеп, ең дұрысы пилоттық тестілеу немесе жеткізуші кеңестері арқылы өнімділік пен бюджетті теңестіретін есептегішті таңдауға болады.