Industria de protecție a mediului are cerințe din ce în ce mai mari pentru precizia și fiabilitatea măsurării și controlului debitului de canalizare. Atât teoria, cât și practica își expun caracteristicile respective.
1. Proiectarea selecției debitmetrelor electromagnetice
Debitmetrele electromagnetice au fost utilizate și dezvoltate rapid în măsurarea debitului în anii 1970 și 1980 de la aplicația industrială internă la sfârșitul anilor 1950. Principiul de funcționare al debitmetrului electromagnetic se bazează pe legea inducției electromagnetice a lui Faraday &, adică mediul măsurat curge perpendicular pe direcția liniei magnetice de forță, deci o forță electromotivă indusă EX este generată în o direcție perpendiculară pe fluxul mediu și linia magnetică de forță. ), debitmetrul electromagnetic nu este afectat de factori externi precum temperatura, presiunea, vâscozitatea și severitatea. Nu există contracție sau pierdere de presiune în partea proeminentă a tubului de măsurare. În plus, semnalul inițial detectat de elementul de curgere este o medie a fluidului. Debitul este o tensiune cu o schimbare liniară precisă, care nu are nimic de-a face cu alte proprietăți ale fluidului și are avantaje mari. Conform caracteristicilor canalizării cu schimbări mari de debit, impurități, corozivitate scăzută și o anumită conductivitate, debitmetrele electromagnetice sunt o alegere bună pentru măsurarea fluxului de canalizare. Are o structură compactă, dimensiuni reduse, instalare, operare și întreținere convenabile. De exemplu, sistemul de măsurare adoptă un design inteligent și etanșarea generală este consolidată, care poate funcționa normal într-un mediu relativ inferior. Un debitmetru electromagnetic cu căptușeală din neopren și electrozi din oțel inoxidabil care conțin molibden pot fi selectați pentru a îndeplini cerințele măsurării debitului de canalizare.
În timpul producției unei anumite rafinării, din cauza nevoilor procesului de producție, va fi produsă o cantitate mare de canalizare industrială. Sucursala de tratare a apelor uzate trebuie să monitorizeze fluxul de canalizare. În designul trecut, multe debitmetre foloseau debitmetre vortex și debitmetre orificiu. În aplicațiile reale, s-a constatat că valoarea afișată a debitului măsurat avea o abatere mare față de debitul real, iar abaterea debitmetrului electromagnetic a fost mult redusă.
2. Selectarea și proiectarea debitmetrului vortex
Ca un nou tip de debitmetru, debitmetrul vortex s-a dezvoltat rapid de la mijlocul anilor 1980. Are multe avantaje și avantaje în măsurarea debitului și este din ce în ce mai utilizat în măsurarea debitului modern. În China, utilizarea debitmetrelor vortex pentru măsurarea debitului a primit tot mai multă atenție. În prezent, țara mea are o serie de produse cu performanțe excelente și drepturi de proprietate intelectuală independente. Debitmetrul vortex este dezvoltat pe baza vibrațiilor fluidelor. Conform diferitelor vortexuri, metoda de detectare s-a dezvoltat treptat de la tipul cu fir fierbinte și tipul sensibil la căldură până la tipul de solicitare, tipul magnetic sensibil, tipul capacitiv al comutatorului diferențial și tipul cu ultrasunete. Debitmetrul vortex poate fi folosit în aproape toate ocaziile în care se pot forma rânduri vortex, nu numai în conducte închise, ci și în caneluri deschise. În comparație cu debitmetrul turbinei, debitmetrul vortex nu are piese mecanice mobile, sarcina de întreținere este mică, iar constanta contorului este stabilă; În comparație cu debitmetrul orificiului, debitmetrul vortex are un domeniu mare de măsurare și pierderi mici de presiune, precizie ridicată, instalarea și întreținerea sunt simple. Cu toate acestea, există mulți parametri ai debitmetrelor vortex legate de mediu, care sunt ușor de ignorat la locul de utilizare și afectează performanța corectă a debitmetrului.
Principiul debitmetrului vortex este instalarea unei părți stagnante în conducta debitmetrului. Când fluidul curge prin partea stagnantă, datorită efectului stagnant de pe suprafața părții stagnante, vor fi generate două rânduri de curgere asimetrică în aval de partea stagnantă. Vârtejurile, aceste vartejuri sunt separate pe partea laterală și posterioară a părții de stagnare, formând așa-numita serie de vortex Karman. Când lățimea dintre coloane, L este distanța dintre două vortexuri adiacente), coloana vortex este un număr Reynolds stabil Re este un număr adimensional care caracterizează caracteristicile de curgere ale fluidului vâscos. Raportul stagnării. Prin urmare, starea de curgere a fluidului are, de asemenea, un anumit impact asupra utilizării debitmetrelor vortex. Dacă parametrii de mediu au un impact asupra stării debitului fluidului, acesta va afecta și performanța debitmetrului vortex.
Prin practică, următoarele aspecte au un impact asupra utilizării debitmetrelor vortex și aceste probleme ar trebui analizate.
(1) Gama de măsurare a debitmetrului vortex este relativ mare, în general 10: 1, dar limita inferioară de măsurare este limitată de mulți factori: Re> 10000 este condiția de bază ZUI pentru ca debitmetrul vortex să funcționeze. În plus, este afectată și de energia vortexului. Limita este că, dacă debitul mediului este scăzut, puterea și viteza de rotație a vortexului sunt, de asemenea, scăzute și este dificil să faci ca elementul de detectare să genereze un semnal de răspuns. Frecvența vortex f este, de asemenea, mică, ceea ce va îngreuna procesarea semnalului. Limita superioară de măsurare este limitată de răspunsul de frecvență al senzorului (de exemplu, senzorul magnetic nu depășește în general 400Hz) și frecvența circuitului. Prin urmare, intervalul debitului trebuie calculat și contabilizat în timpul proiectării, iar selecția trebuie făcută în funcție de debitul fluidului. Condițiile de mediu la locul de utilizare sunt complicate, iar interferențele electromagnetice ar trebui luate în considerare pe lângă temperatura mediului, umiditatea, atmosfera și alte condiții atunci când se selectează modelele. În caz de interferență puternică, cum ar fi stațiile de transmisie a energiei de înaltă tensiune, stațiile de redresare la scară largă etc., sensibilitatea magnetică, tensiunea piezoelectrică și alte instrumente nu pot funcționa normal sau nu pot măsura cu precizie.
(2) Vibrația este, de asemenea, un dușman major al acestui tip de instrument. Prin urmare, trebuie să se acorde atenție evitării vibrațiilor mecanice atunci când se utilizează, în special vibrației transversale a țevii (vertical față de axa conductei și vortex vertical pentru a genera vibrația axei corpului). Acest efect nu poate fi suprimat și eliminat în proiectarea structurii debitmetrului. Deoarece semnalul străzii vortex este, de asemenea, sensibil la influența câmpului de curgere, nu este adecvat pentru a fi utilizat atunci când lungimea secțiunii de țeavă dreaptă nu poate garanta condițiile de curgere necesare pentru stratul vortex stabil. Chiar și tipurile capacitive și ultrasonice cu rezistență puternică la vibrații nu pot fi ignorate pentru a se asigura că fluidul este un flux unidirecțional complet dezvoltat.
(3) Temperatura mediului are, de asemenea, o mare influență asupra performanței debitmetrului vortex. De exemplu, debitmetrul vortexic cu tensiune de presiune nu poate fi utilizat mult timp la 300 ℃, deoarece rezistența sa de izolație se va schimba de la 10MΩ la temperatura camerei.
~ 100MΩ scade brusc la 1MΩ ~ 10KΩ, iar semnalul de ieșire devine, de asemenea, mai mic, ceea ce duce la deteriorarea caracteristicilor de măsurare. Pentru aceasta, ar trebui utilizată o structură magnetică sensibilă sau capacitivă. În sistemul de măsurare, senzorul și convertorul trebuie instalate separat pentru a evita temperatura ridicată pe termen lung care să afecteze fiabilitatea și durata de viață a instrumentului. Debitmetrul vortex este un tip relativ nou de debitmetru, care se află în stadiul de dezvoltare și nu este foarte matur. Dacă nu este selectat corect, performanța nu va putea juca bine. Doar după o selecție rezonabilă și o instalare corectă, este necesar să se mențină cu seriozitate și în mod regulat în timpul utilizării și să se acumuleze continuu experiență, să se îmbunătățească predictibilitatea defecțiunilor sistemului și capacitatea de a judeca și de a rezolva problemele, astfel încât să se obțină rezultate satisfăcătoare.
3. Selectarea și proiectarea debitmetrului de strangulare
Debitmetrul de strangulare este un fel de dispozitiv de măsurare utilizat în cantități mari în primele zile pentru a măsura debitul. Are cea mai lungă istorie și folosește o mulțime de ZUI. Acum, cele comune sunt tipul de placă rotundă cu orificiu și tipul de placă de admisie conică. Principiul de lucru este să adăugați o bucată de strangulare a plăcii orificiului în conducta de fluid și să introduceți transmițătorul de diferență de presiune prin tubul de ghidare a presiunii pentru a măsura amonte și aval de piesa de strangulare. Diferența de presiune este calculată în funcție de diferența de presiune măsurată pentru a obține valoarea instantanee a debitului. Datorită imobilității apei din tubul de ghidare a presiunii, în regiunile mai reci, tubul de presiune al plăcii orificiului instalat în aer liber în timpul iernii este ușor de înghețat și fisurat (înghețat), făcând instrumentul de presiune diferențială incapabil să funcționeze normal. Când măsurați canalizarea murdară, placa orificiului trebuie curățată frecvent. Dacă nu este curățat la timp, precizia măsurătorii va fi redusă, tubul de presiune este adesea blocat de murdărie și instrumentul nu poate fi utilizat. Există dezavantaje precum pierderea mare de presiune și cantitatea mare de întreținere atunci când se utilizează metoda orificiului pentru a măsura debitul. Prin urmare, schimbarea metodei de presiune, cum ar fi metoda presiunii de diametru, poate reduce influența murdăriei plăcii orificiului.
Printre mai multe tipuri de debitmetre de mai sus pentru măsurarea debitului de canalizare, debitmetrele electromagnetice au performanțe mai bune și o gamă largă de aplicații pentru debitmetre de strangulare, în timp ce debitmetrele vortex sunt relativ noi și sunt în curs de dezvoltare. Doar înțelegând performanța acestor tipuri de debitmetre, selecția și proiectarea debitmetrelor pot fi bune, astfel încât măsurarea și controlul debitului de canalizare să poată îndeplini cerințele de precizie și fiabilitate.