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 2

Руководство по выбору расходомера. Часть 2


Выбор типоразмера расходомера, метрологические характеристики

Руководство по выбору расходомера

В первой части руководства были рассмотрены особенности применения расходомеров различных принципов измерения расхода и ограничения по их использованию в зависимости от физико-химических свойств измеряемой среды.


Теперь, после того, как мы примерно определились с тем какие расходомеры лучше подходят для решения поставленной измерительной задачи, необходимо выяснить, какого типоразмера и какой динамический диапазон измерения должен иметь расходомер, чтобы обеспечить измерение расхода с требуемой точностью в заявленном диапазоне.


Особенности выбора типоразмера расходомера

В большинстве случаев величина расхода, которую требуется измерять, изменяется в довольно широких пределах от Qmin (минимальный расход) до Qmax (максимальный расход). Отношение величины максимального к величине минимального расхода называется динамическим диапазоном измерения. Необходимо помнить, что под минимальной и максимальной величинами расхода, в данном случае, понимаются такие значения, при измерении которых расходомер обеспечивает заявленную точность.

Выбор типоразмера измерителя расхода является наиболее сложной задачей. Номинальный диаметр его измерительной части (Ду) и диаметр трубопровода определяют расход измеряемой среды, скорость движения которой должна находиться в определенных пределах.

Так при измерении расхода абразивных жидкостей, пульпы, рудного шлама и т.п. электромагнитными расходомерами, необходимо обеспечить скорость движения среды не более 2 м/с. При измерении расходов сред, склонных к образованию отложений (сточные воды), скорость движения среды наоборот рекомендуется повысить, чтобы илистые отложения более эффективно вымывались. Для измерения расходов чистых неабразивных жидкостей электромагнитными расходомерами рекомендуется обеспечить скорость потока равной 2,5…3 м/с.

При измерении расходов жидкостей скорость потока не должна превышать 10 м/с. При измерении расхода газов и пара скорость потока, в большинстве случаев, не должна быть выше 80 м/с.

Ориентировочные значения расхода жидкости в зависимости от диаметра трубопровода и измерительной части расходомера при разных скоростях движения среды приведены в таблице 1.

Таблица 1.

ДУ  Расход м3/ч 
[мм] [дюйм] Расход
при v=0,3 м/с
Заводская уставка
при v~2,5 м/с
Расход
при V=10 м/с
2 1/12" 0,0034 0,0283 0,1131
4 5/32" 0,0136 0,1131 0,4524
8 5/16" 0,0543 0,4524 1,810
15 1/2" 0,1909 1,590 6,362
25 1" 0,5301 4,418 17,67
32 1 1/4" 0,8686 7,238 28,95
40 250 10" 53,01 441,8
50 2" 2,121 17,67 70,69
66 2 1/2" 3,584 29,87 119,5
80 3" 5,429 45,24 181,0
100 4" 8,482 70,69 282,7
125 5" 13,25 110,5 441,8
150 6" 19,09 159,0 636,2
200 8" 33,93 282,7 1131
1767 1 1/2" 1,357 11,31 45,24

Руководство по выбору расходомера. Часть 2


На диапазон измерения расхода также влияют температура и давление измеряемой среды. В таблице 2 для примера показаны диапазоны измерения расхода воздуха при температуре 20°С и различном избыточном давлении вихревого расходомера Vortex VN2000.


Таблица 2.

Диаметр трубы Давление (бар); Плотность (кг/м3)
0 бар
1,205 кг/м3
3,4 бар
5,248 кг/м3
6,9 бар
9,409 кг/м3
11 бар
14,28 кг/м3
13,8 бар
17,61 кг/м3
20,7 бар
25,82 кг/м3
27,6 бар
34,02 кг/м3
34,5 бар 4
2,22 кг/м3
69 бар
83,24 кг/м3
50 мм 0,4829…9,748 1,288…4245 1,902…76,11 2,512…115,5 2,889…142,5 3,927…208,8 4,482…275,2 5,177…341,6 8,141…673,4
75 мм 1,064…21,48 2,838…93,52 4,190…167,7 5,535…254,6 6,365…313,9 8,215…460,1 9,895…606,3 11,41…752,5 17,94…1484
100 мм 1,832…36,98 4,888..161,0 7,215…288,7 99,531…438,3 10,96…540,5 14,15…792,3 17,00…1044 19,64…1296 30,89…2555
150 мм 4,157…83,93 11,09…365,5 16,37…655,3 21,63…994,8 24,88…1227 32,10…1798 38,59…2369 44,57…2941 70,09…5798
200 мм 7,199…145,3 19,21…632,8 28,35…1135 37,46…1723 43,07…2124 55,59…3113 66,82…4103 77,18…5092 121,4…10039
250 мм 11,35…229,1 30,27…997,5 44,69…1789 57,04…2715 67,90…3348 87,62…4908 105,3…6367 121,7…8027 191,3…15824
300 мм 16,11…325,2 42,97…1416 63,44…2539 83,81…3854 96,38…4752 124,4…6966 149,5…9180 172,7…11393 271,6…22462
350 мм 19,47…393,0 51,95….1712 76,68…3069 101,3…4659 116,5…5745 150,3…8420 180,7…11096 208,7…13772 328,3…27151
400 мм 25,43…513,4 67,85…2235 100,2…4008 132,3…6085 152,2…7503 196,4…10998 236,0…14493 272,6…17988 428,7…35462
450 мм 32,19…649,8 85,88…2830 126,8…5073 167,5…7702 192,6…9497 248,5…13921 298,8…18345 345,1…22768 542,7…44887
500 мм 40,00…807,4 106,7…3516 157,5…6304 208,1…9571 239,3…11801 308,8…17298 371,3…22795 428,8…28292 674,3…55776
550 мм 51,04…1030 136,2…4486 201,0…8044 265,5…12212 305,4…15058 394,1…22072 476,7…29086 547,1…36100 860,5…71170
600 мм 57,85…1168 154,3…5085 227,8…9118 301,0…13842 346,1…17068 446,7…25019 537,032969 620,2…40919 975,3…80671

Более точное определение минимального и максимального значения расходов для данного типоразмера расходомера производится с помощью специальных программных средств, разработанных производителем. При расчете учитывается влияние минимальных и максимальных значений температуры и давления среды, ее плотность, вязкость и другие характеристики, влияющие на скорость потока и объемный расход.


Влияние гидравлического сопротивления

Необходимо также учитывать и то, что расходомер может оказывать определенное сопротивление движению измеряемой среды и вносить дополнительное гидравлическое сопротивление. Наибольшим гидравлическим сопротивлением обладает вихревой расходомер из-за наличия в измерительной части прибора тела обтекания довольно большого объема. Кориолисовый расходомер также обладает гидравлическим сопротивлением, приводящим к потере давления, из-за наличия в конструкции изгибов и разветвлений трубопроводов.

Выбор типоразмера, метрологические характеристики

Наименьшим гидравлическим сопротивлением обладают электромагнитные и ультразвуковые измерители расхода, так как они не имеют изгибов и частей, выступающих внутрь измерительной части. Они относятся к полнопроходным. Некоторые потери давления могут быть вызваны материалом футеровки измерительной части (например, резиновой футеровкой) или неправильной установкой (уплотнительные прокладки выступают внутрь проточной части расходомера).

В таблице 3 приведены значения динамического диапазона измерения расхода и максимальные значения скорости потока для расходомеров различного принципа действия.

Таблица 3.

Метод Динамический диапазон Максимальная скорость потока
Электромагнитный 100:1 10 м/с (жидкость)
Вихревой 25:1 10 м/с (жидкость), 80 м/с (пар, газ)
Ультразвуковой (врезные датчики) 100:1 10 м/с (жидкость)
Ультразвуковой (накладные датчики) 100:1 12 м/с (жидкость), 40 м/с (пар, газ)
Кориолисовый 100:1 10 м/с (жидкость), 300 м/с (пар, газ)


Метрологические характеристики и их влияние на выбор

В настоящее время встречаются электромагнитные расходомеры с заявленным динамическим диапазоном 500:1 и даже 1000:1. Такие значительные динамические диапазоны измерения достигаются путем применения многоточечной калибровки при выпуске расходомера из производства. К сожалению, в процессе дальнейшей эксплуатации метрологические характеристики ухудшаются и реальный динамический диапазон значительно сужается.

Метрологические характеристики расходомеров выходят на первый план в случае их применения для коммерческого учета энергоресурсов. Необходимо помнить, что все приборы, которые планируется использовать для целей коммерческого учета, должны быть в обязательном порядке внесены в Государственный реестр средств измерений после прохождения соответствующих испытаний, по результатам которых подтверждаются заявленные производителем метрологические характеристики. Именно действующим описанием типа средства измерения следует руководствоваться при оценке погрешностей. Так как, например, в некоторых случаях, заявленная производителем низкая погрешность измерения может быть обеспечена не во всем диапазоне, а только в некоторой его узкой части. И, к сожалению, производители не всегда отражают этот факт в своей технической документации и рекламных материалах.

Для снижения издержек на последующее метрологическое обслуживание (поверку) расходомеров при прочих равных условиях рекомендуется выбирать приборы с максимальным межповерочным интервалом. На данный момент большинство расходомеров имеет межповерочный интервал один раз 4 года и более. При выборе марки прибора не стоит гнаться за максимальным значением межповерочного интервала в случае когда долговременная точность измерения является определяющей характеристикой, особенно если это предложение от малоизвестного производителя. Для расходомеров с условным диаметром более 250 мм (DN 250) наличие методики поверки без демонтажа измерительной части, так называемой имитационной, беспроливной поверки, зачастую становиться решающим фактором в пользу выбора конкретного производителя и типа. Проведение поверки проливным методом расходомеров с условным диаметром более 250 мм в настоящее время является сложной задачей в виду отсутствия в России аттестованных проливных установок для поверки средств измерения расхода большого диаметра. Но необходимо помнить, что метод беспроливной поверки добавляет к базовой погрешности измерения еще дополнительную погрешность 1…1,5%, что не всегда может быть приемлемо.

В таблице 4 приведены метрологические характеристики измерителей расхода с различным способом измерения, пожалуй, с лучшими на сегодняшний день показателями точности. Если предлагаемое вам поставщиком решение обладает еще более высокими показателями точности, то следует более тщательно подойти к вопросу проверки заявленных метрологических характеристик данного оборудования.

Таблица 4.

Метод Погрешность Повторяемость результатов
Электромагнитный >±0,2…0,4% >0,1…0,2%
Вихревой >±0,75…1% >0,1%
Ультразвуковой (врезные датчики) >±0,5…2% >0,25%
Ультразвуковой (накладные датчики) >±0,5…1% >0,15%
Кориолисовый >±0,1…0,15% >0,05%


На точность измерения объемного и массового расхода влияет не только метод измерения, качество применяемых при изготовлении материалов, примененные схематические решения и программные алгоритмы вычислений, но и правильность монтажа и настройки, своевременность и полнота технического обслуживания. Этим вопросам будет посвящена заключительная, третья часть руководства по выбору расходомеров, так как затраты на монтаж и последующее обслуживание, а также возможные технические особенности применения тоже должны учитываться в процессе выбора расходомера.


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


Измерение массового расхода.

Читать статью ...

Статьи. Рекомендуем прочитать также


Выбор ультразвукового расходомера.

Читать статью ...

Комментарии

Комментариев пока нет

Пожалуйста, авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий.
Я согласен(на) на обработку моих персональных данных. Подробнее

Водомер

АСУ ТП1
АСУ ТП2
АСУ ТП3
АСУ ТП4
АСУ ТП5
АСУ ТП6
АСУ ТП7
Новости
20
09.18
Датчик контроля схода конвейерной ленты из нержавеющей стали
17
09.18
Российские сертификаты для ротаметров Hedland
14
09.18
Новые возможности в измерении линейных перемещений
10
09.18
Изменение цен в сентябре 2018
06
09.18
В продаже - первый в мире искрозащищенный КПК