Przepływomierz to przyrząd mierzący masowe lub objętościowe natężenie przepływu gazu lub cieczy. Możesz spotkać się z różnymi terminami związanymi z przepływomierzem,-takimi jak czujnik przepływu, przepływomierz masowy, regulator przepływu masowego i regulator przepływu.
Podstawowym celem przepływomierza jest pomiar natężenia przepływu gazu lub cieczy pomiędzy dwoma punktami procesu. Czasami konieczna jest kontrola lub regulacja natężenia przepływu. Można to osiągnąć łącząc przepływomierz z zaworem, tworząc w ten sposób regulator przepływu. W takim przypadku oprócz pomiaru natężenia przepływu można również kontrolować natężenie przepływu, aby je zmienić. Wyniki wyjściowe mogą pomóc w lepszym zrozumieniu przebiegu procesu, a tym samym w podejmowaniu decyzji dotyczących jakości produktu, szybkości procesu i redukcji kosztów.
Jak działa przepływomierz?
Pomiar przepływu płynu dzieli się głównie na dwie kategorie: pomiar masowego natężenia przepływu i pomiar objętościowego natężenia przepływu. Na pomiar objętościowego natężenia przepływu wpływa temperatura i ciśnienie, szczególnie w przypadku gazów, a jego jednostką jest zwykle objętość, np. ml/min lub m³/h. Pomiar przepływu masowego wyrażany jest w jednostkach masy, takich jak kg/h lub g/min. Ponadto, ze względu na ściśliwość gazów, wygodniej jest wyrażać przepływ masowy za pomocą znormalizowanych jednostek objętości (takich jak ml/min lub m³/h). Dlatego możesz wybierać pomiędzy przepływomierzem masowym a przepływomierzem objętościowym, w zależności od wymagań aplikacji.
Oprócz tych dwóch metod pomiaru istnieją różne zasady pomiaru, z których każda ma swoje zalety i wady:
Zasada pomiaru przepływu termicznego
Zasada pomiaru przepływu Coriolisa
Ultradźwiękowy pomiar przepływu
Jak wybrać najlepszy przepływomierz do swojej aplikacji?
Co to jest natężenie przepływu?
Natężenie przepływu jest zazwyczaj najważniejszym czynnikiem branym pod uwagę przy wyborze przepływomierza. Objętość płynu można wyrazić w jednostkach objętości, objętości standardowej i jednostkach masy rzeczywistej. Natężenie przepływu odnosi się do ilości płynu przepływającego przez urządzenie pomiarowe w jednostce czasu.
Jakie są ciśnienia wlotowe i wylotowe?
Przy wyborze przepływomierza ważne jest, aby zrozumieć, czy wymagany jest niski spadek ciśnienia. Spadek ciśnienia definiuje się jako różnicę pomiędzy ciśnieniem wlotowym i wylotowym. Ponadto przepływomierz ma maksymalne ciśnienie robocze. Jeśli Twoje zastosowanie wymaga wysokiego ciśnienia, należy wziąć pod uwagę tę wartość ciśnienia.
W przypadku kontroli przepływu masowego ciśnienie wlotowe (P1) i ciśnienie wylotowe (P2) są potrzebne do wybrania i określenia najbardziej odpowiedniego rozmiaru zaworu regulacyjnego.
Jakie są temperatury otoczenia i cieczy?
Kolejnymi czynnikami, które należy sprawdzić, są temperatura płynu i temperatura otoczenia urządzenia.
Wahania temperatury płynu mogą mieć wpływ na dokładność pomiaru. W przypadku dużych wahań temperatury bardziej odpowiedni może być wybór przepływomierza z kompensacją temperatury.
Nadmiernie wysokie lub niskie temperatury otoczenia mogą uszkodzić elementy elektroniczne przepływomierza podczas pracy lub przechowywania. W przypadku korzystania z przepływomierza w zastosowaniach takich jak piece lub palniki lub w obszarach o ekstremalnie niskich-temperaturach istotne jest sprawdzenie, czy przyrząd jest w stanie wytrzymać te ekstremalne temperatury. Dlatego przed wyborem przepływomierza należy zawsze zapoznać się ze specyfikacją temperatury dostarczoną przez dostawcę.
Gdzie będzie zainstalowany przepływomierz?
Wybierając przepływomierz, należy wziąć pod uwagę miejsce jego instalacji, np. w pomieszczeniu, na zewnątrz, w laboratorium lub w określonej branży. Specyfikacje laboratoryjne różnią się od tych dla przemysłu naftowego i gazowego.
Stopień ochrony IP
Norma NEMA
Czy potrzebujesz specjalnych certyfikatów lub atestów dla obszaru, w którym przepływomierz zostanie zainstalowany? Na przykład: certyfikat ATEX lub IECEx (dla obszarów niebezpiecznych) lub zatwierdzenie FDA.
Jakie cele chcesz osiągnąć za pomocą przepływomierza?
Wybierając przepływomierz, należy wziąć pod uwagę, które aspekty procesu są krytyczne. Jakie cele masz nadzieję osiągnąć?
Wydajność a cena
Najczęstszymi kryteriami wyboru przepływomierza są cena i wydajność. Jeśli priorytetem będzie cena, prawdopodobnie będziesz mógł kupić tylko podstawowy instrument o wydajności poniżej-przeciętnej.
Oprócz kosztów komponentów w całkowitym koszcie posiadania należy uwzględnić-długoterminowe koszty instalacji, konserwacji i napraw. Koszty operacyjne przepływomierza, takie jak pobór mocy, również zwiększają całkowity koszt przepływomierza.
Dokładność i powtarzalność przepływomierza
Przy wyborze przepływomierza należy wziąć pod uwagę jego parametry. Dokładność i powtarzalność to kluczowe specyfikacje, na których należy się skupić.
Elastyczne aplikacje
Czasami mądrze jest wybrać przepływomierz, który można wykorzystać w wielu zastosowaniach. Na przykład, jeśli potrzebujesz instrumentu do projektu badawczego i wiesz, że w przyszłości będą realizowane inne projekty, ale nie masz pewności, jakie płyny zostaną użyte, szczególnie ważny jest wybór przepływomierza, który jest-niezależny od płynu i ma szeroki zakres przepływu.
Jeśli w Twoim zastosowaniu występują znaczne wahania przepływu, możesz potrzebować przepływomierza o wysokim współczynniku zakresu. Stosunek zasięgu jest często nazywany zakresem przepływu. Wskazuje zakres, w jakim przepływomierz lub sterownik może dokładnie zmierzyć przepływ płynu. Inaczej mówiąc, jest to stosunek górnej i dolnej granicy zakresu pomiarowego, obliczany w następujący sposób: Współczynnik zakresu=Maksymalne natężenie przepływu / Minimalne natężenie przepływu.
Które warunki procesu mogą być istotne?
Czyszczenie
W przemyśle spożywczym, napojów i farmaceutycznym sprzęt czyszczący ma kluczowe znaczenie w zapobieganiu-zanieczyszczeniom krzyżowym. Czyszczenie in situ (CIP) to metoda czyszczenia wewnętrznych powierzchni rur, pojemników, sprzętu, filtrów i armatury. Typowy cykl CIP obejmuje wiele etapów, takich jak czyszczenie gorącymi środkami czyszczącymi i gorącymi kwasami w temperaturze do 95 stopni. Sterylizacja parowa in situ (SIP), znana również jako sterylizacja-in situ, obejmuje etap, w którym sprzęt jest sterylizowany przy użyciu pary nasyconej w temperaturze do 140 stopni. Nie wszystkie przepływomierze nadają się do tych metod czyszczenia, dlatego jest to ważny czynnik, który należy wziąć pod uwagę, jeśli ma to zastosowanie. Należy również pamiętać, że na tych rynkach często wymagane są uszczelki-zatwierdzone przez FDA.
Zawartość wilgoci
Niektóre przepływomierze są bardziej wrażliwe na wilgoć lub cząstki stałe niż inne. Stosowanie odpowiednich filtrów w celu ochrony przyrządu może być opłacalną inwestycją, pozwalającą zaoszczędzić na kosztach czyszczenia, konserwacji i przerw w procesie, a także potencjalnie zmniejszając straty surowców i gotowych produktów.
Dostępna przestrzeń
Czy przestrzeń przepływu procesu jest ograniczona? Jeśli tak, wybierz przepływomierz, który jest kompaktowy i nie wymaga prostych odcinków rur na wlocie lub wylocie. Na rynku dostępnych jest kilka ultra-kompaktowych przepływomierzy opartych na technologii MEMS.
Instalacja przepływomierza
Przed wyborem przepływomierza należy koniecznie sprawdzić miejsce i sposób jego montażu w środowisku instalacyjnym. Dokładność niektórych przepływomierzy może być bardziej podatna na zmiany miejsca instalacji niż inne. Inne czynniki związane z instalacją przepływomierza obejmują wibracje, przesłuchy, skoki ciśnienia i zakłócenia powodowane przez kolana przed i za przepływomierzem, zawory i zmniejszenie średnicy rury. Efekty te mogą się także różnić w zależności od zasady działania.
Opcje komunikacji
Proszę potwierdzić, czy potrzebujesz przepływomierza cyfrowego czy analogowego. Musisz także zrozumieć rodzaj komunikacji używany w twoim systemie. Typowe protokoły komunikacyjne magistrali obiektowej obejmują Profinet, EtherCAT, CANopen, Ethernet/IP i POWERLINK. Ponadto można zintegrować bardziej dojrzałe protokoły, takie jak Modbus, Profibus i DeviceNet.
Dlatego ostatecznie zrozumienie sposobu działania przepływomierzy, wybór najlepszego przyrządu do konkretnego zastosowania i zrozumienie celu zastosowania są kluczowymi czynnikami optymalizacji procesów pomiaru przepływu.
