Позвоните нам

8-800-775-09-57
(звонок бесплатный)

Заказать звонок

Напишите письмо


info@rusautomation.ru

Открыть

YouTube-канал

Главная > Статьи > Руководство по выбору расходомера. Часть 1

Руководство по выбору расходомера. Часть 1


Определение метода измерения расхода в зависимости от характеристик измеряемой среды

Руководство по выбору расходомера

В промышленности на узлах технического и коммерческого учета энергоресурсов, в системах регулирования и дозирования в настоящее время чаще всего применяют ультразвуковые, электромагнитные, вихревые и кориолисовые расходомеры. Учитывая многообразие измеряемых сред и возникающих измерительных задач, выбор подходящего по своим характеристикам измерителя расхода является достаточно сложной задачей. Даже если выбирать только среди указанных четырех типов расходомеров.

Цель данного руководства – дать начальное представление о пригодности каждого из четырех методов измерения расхода для решения имеющейся измерительной задачи. А также существующих ограничениях и особенностях применения расходомеров каждого типа.

К основным (базовым) критериям выбора типа измерителя расхода относятся:

  1. Характеристики измеряемой среды (физико-химические свойства);
  2. Необходимость измерения реверсивных потоков или массового расхода;
  3. Динамический диапазон измерения;
  4. Точность измерения, межповерочный интервал и наличие возможности поверки расходомера без его демонтажа;
  5. Надежность, эксплуатационные характеристики.

В данной части руководства рассмотрим применимость расходомеров с кориолисовым, ультразвуковым, электромагнитным и вихревым методом измерения в зависимости от характеристик измеряемой среды.

Физико-химические свойства измеряемой среды играют определяющее значение при выборе метода измерения расхода и конструктивного исполнения расходомера. К физико-химическим свойствам среды относятся такие параметры как агрегатное состояние среды, ее температура и давление (номинальные, минимальные и максимальные), вязкость и химическая активность, наличие в ней примесей, склонность к образованию отложений и т.п.

Определение метода измерения расхода в зависимости от характеристик измеряемой среды


Так электромагнитные расходомеры предназначены только для измерения электропроводящих жидкостей, растворов и пульпы. Измерение расхода химически обессоленной воды, пара и газов невозможно с помощью расходомеров данного типа. При выборе конкретной модификации электромагнитного расходомера особое внимание нужно уделить материалу футеровки измерительной части, так как именно от нее зависит температурная и коррозионная стойкость измерительной части датчика. Неправильный выбор материала футеровки может привести к ее вспучиванию, отслоению и как результат, к недостоверным показаниям или выходу расходомера из строя.


Основные материалы, применяемые для футеровки измерительной части электромагнитных расходомеров, приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Материал футеровки Область применения Диапазон температур измеряемой среды
PFA (перфторалоксид) Превосходная стойкость к воздействию высоких температур, коррозионно-активных веществ и механическим напряжениям. Низкая устойчивость к истиранию. -29…+177°С
PTFE (Политетрафторэтилен) Более экономичный в сравнении с PFA. Отличная  стойкость к воздействию химикатов, но меньшая износостойкость по сравнению с PFA. Хорошая размерная стабильность. -29…+177°С
ETFE (этилентетрафторэтилен) Высокая прочность на разрыв и ударопрочность. Характеристики стойкости к воздействию химикатов и к износу аналогичные PTFE, но максимальная температура ниже. -29…+149°С
Полиуретан,
твердая резина
Обычно используется для чистой воды (без химикатов). Износостойкость к шламу, содержащему мелкие частицы. -18…+60°С
Неопрен Обычно используется для пресной и морской воды. Износостойкость к шламу, содержащему мелкие частицы. -18…+85°С
Linatex Обычно используется для горного шлама, высокая стойкость к износу от обломков породы. - 18…+70°С

В зависимости от производителя расходомеров и способа нанесения футеровки, температурные и механические характеристики могут незначительно отличаться.

Электромагнитные расходомеры, в зависимости от конструктивного исполнения, способны работать в диапазоне температур измеряемой среды от -30 до +180°С, давлении до 16 МПа и выше, вязкости измеряемой среды от 0,1 до 100 000 мПа*с. Следует учитывать, что некоторые электромагнитные расходомеры, в зависимости от материала футеровки, могут иметь ограничения на установку на всасывающем трубопроводе насосов, так как понижение давления может привести к отслаиванию футеровки.

 

Определение метода измерения расхода в зависимости от характеристик измеряемой среды

Вихревые расходомеры являются самыми «всеядными» в плане измеряемых сред. Расход холодных и горячих жидкостей, независимо от их электропроводящих свойств, насыщенного и перегретого пара, природного и технических газов может быть измерен с помощью расходомеров данного типа. Но и у них есть свои ограничения связанные с используемым методом измерения: вихревые датчики расхода не предназначены для измерения вязких и загрязненных сред и сред склонных к образованию отложений. Кроме того расходомеры данного типа наиболее чувствительны к турбулентности и неоднородности потока и вибрации трубопровода.

Учитывая, что измерительная часть вихревых расходомеров выполнена из металла, без применения полимерных футеровок, данный тип датчиков расхода может использоваться для измерения с температурой от -40 до +250°С. Давление среды обычно не должно превышать 10 МПа, максимальная вязкость ограничена величиной примерно 10 мПа*с.

При измерении высокотемпературных сред для защиты электроники электронного блока расходомера от перегрева и обеспечения удобной и безопасной их эксплуатации рекомендуется использовать разнесенное исполнение (независимо от типа расходомера и метода измерения). При разнесенном исполнении измерительная часть расходомера располагается на трубе, а блок электроники и индикации на некотором удалении от нее, в удобном для обслуживания месте с нормальным температурным режимом.

Определение метода измерения расхода в зависимости от характеристик измеряемой среды


Ультразвуковые расходомеры предназначены для измерения расходов чистых (гомогенных) и загрязненный (гетерогенных) жидкостей и газов в зависимости от метода измерения. Для измерения чистых однородных сред следует выбирать ультразвуковой расходомер с время-импульсным методом измерения. Для измерения загрязненный многофазных сред следует выбирать расходомер с доплеровским методом измерения.


Ультразвуковые расходомеры имеют наиболее широкий диапазон применения по температуре и давлению измеряемой среды. Так для расходомеров с врезными датчиками температура измеряемой среды может быть в пределах от -200 до +200°С, давление до 4 МПа, вязкость среды от 0 до 350 мПа*с. Расходомеры с накладными датчиками рассчитаны на температуру измеряемой среды от -40 до +120°С и не имеют ограничений по максимальному давлению (величина максимального давления ограничивается только прочностными характеристиками самого трубопровода). Вязкость измеряемой среды может быть в пределах от 0,5 до 2500 мПа*с.

Определение метода измерения расхода в зависимости от характеристик измеряемой среды


Кориолисовые расходомеры используются для высокоточного измерения расхода (массы) жидкостей, в том числе жидкостей с высокой вязкостью, а также жидкостей с включением твердых компонентов и растворенных газов (до нескольких процентов по объему). Наибольшее применение расходомеры данного типа получили для измерения расхода и дозирования коррозионно-активных веществ, топлива и сжиженных углеводородных газов.

Кориолисовые расходомеры обеспечивают высокоточное измерение массового расхода при изменении температуры и давления измеряемой среды в широких пределах, не чувствительны к турбулентности потока, поэтому не требуют прямолинейных участков до и после расходомера. Рассчитаны на измерение расхода среды с температурой от -50 до +180°С, давлением до 40 МПа и вязкостью от 0 до 100 000 мПа*с.


Для удобства выбора типа расходомера в зависимости от физико-химических свойств среды и измерительной задачи, все данные по четырем рассмотренным выше методам измерения, сведены в таблицы 2 и 3.


Таблица 2.

Метод измерения Измеряемая среда Диапазон температур Максимальное давление Диапазон вязкости
Электромагнитный Электропроводящие жидкости -30…+180°С 16 МПа 0,1…100000 мПа*с
Вихревой Жидкости, пар, газы -40…+250°С 10 МПа 0…10 мПа*с
Ультразвуковой (врезные датчики) Жидкости, газы -200…+200°С 4 МПа 0…300 мПа*с
Ультразвуковой (накладные датчики) Жидкости, газы -40…+120°С Нет ограничений
по давлению
0,5…2500 мПа*с
Кориолисовый Жидкости, газы -50…+180°С 40 МПа 0…100000 мПа*с


Таблица 3.

Метод измерения Электромагнитный Вихревой Ультразвуковой Кориолисовый
Возможность применения в системах коммерческого учета + + + +
Возможность применения в системах дозирования + - - +
Измерение массового расхода - + + +
Измерение реверсивных потоков + - + +


Необходимо помнить, что приведенных выше данных еще недостаточно для того, чтобы сделать однозначный обоснованный выбор в пользу того или иного метода измерений и уж тем более выбрать конкретный тип и модификацию расходомера. Данная информация позволяет лишь сразу отбросить те методы измерений, которые однозначно нельзя использовать для решения конкретной измерительной задачи. Чтобы снизить вероятность ошибки, в процессе выбора рекомендуется активно взаимодействовать с нашими специалистами.


Необходимо помнить, что приведенных выше данных еще недостаточно для того, чтобы сделать однозначный обоснованный выбор в пользу того или иного метода измерений и уж тем более выбрать конкретный тип и модификацию расходомера. Данная информация позволяет лишь сразу отбросить те методы измерений, которые однозначно нельзя использовать для решения конкретной измерительной задачи. Чтобы снизить вероятность ошибки, в процессе выбора рекомендуется активно взаимодействовать с нашими специалистами.


Читайте также:

Техотдел компании
Дата публикации статьи:


Логотип РусАвтоматизация

Статья от РусАвтоматизации Хотите сохранить эту статью?
Скачайте её в формате PDF.
Статья от РусАвтоматизации Остались вопросы?
Обсудите эту статью на форуме.
Статья от РусАвтоматизации Хотите узнать о статье первым?
Подпишитесь на нашу рассылку.

Рекомендуем прочитать также:

Статьи. Рекомендуем прочитать также


Выбор средств измерения расхода и количества жидкостей и газа.

Читать статью ...

Статьи. Рекомендуем прочитать также


Как выбрать влагомер сыпучих материалов.

Читать статью ...

Статьи. Рекомендуем прочитать также


Измерение потока сточных вод с помощью лотка Паршалла.

Читать статью ...

Водомер

АСУ ТП1
АСУ ТП2
АСУ ТП3
АСУ ТП4
АСУ ТП5
АСУ ТП6
АСУ ТП7
Новости
19
11.18
Pepperl+Fuchs: датчик положения и уровнемер
12
11.18
Стабильное и точное измерение на глубине от IFM
08
11.18
Деликатное измерение предельного уровня СОЖ
06
11.18
Тросовые датчики Pepperl+Fuchs - долговечность и выгода
01
11.18
Сигнальные лампы – эффективное световое оповещение