Nguyên tắc lựa chọn lưu lượng kế:
Nguyên tắc chọn lưu lượng kế trước hết phải hiểu sâu về nguyên lý cấu tạo và đặc tính chất lỏng của các loại lưu lượng kế, đồng thời phải lựa chọn theo điều kiện cụ thể của địa điểm và điều kiện môi trường xung quanh. Yếu tố kinh tế cũng phải được tính đến. Nói chung, bạn nên chọn từ năm khía cạnh sau:
① Yêu cầu về hiệu suất của lưu lượng kế;
② đặc tính chất lỏng;
③ Yêu cầu cài đặt;
④ Điều kiện môi trường;
⑤ Giá của lưu lượng kế.
1. Yêu cầu hiệu suất của lưu lượng kế
Các khía cạnh hiệu suất của lưu lượng kế chủ yếu bao gồm: lưu lượng đo được (lưu lượng tức thời) hoặc tổng lượng (lưu lượng tích lũy); yêu cầu về độ chính xác; độ lặp lại; tuyến tính; phạm vi và phạm vi lưu lượng; tổn thất áp suất; đặc tính tín hiệu đầu ra và thời gian đáp ứng lưu lượng kế Chờ.
(1) Đo lưu lượng hoặc tổng lượng
Có hai loại đo lưu lượng, đó là lưu lượng tức thời và lưu lượng tích lũy. Ví dụ, dầu thô trong đường ống của trạm vận chuyển phụ thuộc về chuyển tải lưu ký hoặc đường ống hóa dầu để sản xuất theo tỷ lệ liên tục hoặc kiểm soát quá trình của quá trình sản xuất, v.v. Tổng lượng cần được đo, đôi khi được bổ sung bởi quan sát dòng chảy tức thời. Ở một số nơi làm việc, điều khiển lưu lượng yêu cầu đo lưu lượng tức thời. Do đó, sự lựa chọn cần được thực hiện theo nhu cầu đo đạc tại chỗ. Một số lưu lượng kế như lưu lượng kế dịch chuyển dương,lưu lượng kế tuabinv.v…, nguyên tắc đo là lấy trực tiếp tổng lượng bằng cách đếm cơ học hoặc xuất tần số xung, có độ chính xác cao và phù hợp để đo tổng lượng, nếu được trang bị thiết bị báo hiệu tương ứng với lưu lượng cũng có thể xuất ra. Lưu lượng kế điện từ, lưu lượng kế siêu âm, vv suy ra tốc độ dòng chảy bằng cách đo tốc độ dòng chảy của chất lỏng, với phản ứng nhanh, phù hợp để kiểm soát quá trình và tổng lượng cũng có thể thu được với chức năng tích lũy.
(2) Độ chính xác
Mức độ chính xác của lưu lượng kế được chỉ định trong một phạm vi lưu lượng nhất định. Ví dụ, nếu nó được sử dụng trong một điều kiện nhất định hoặc trong một phạm vi lưu lượng tương đối hẹp, nó chỉ thay đổi trong một phạm vi nhỏ, thì độ chính xác của phép đo của nó sẽ bị giảm xuống. cao hơn cấp chính xác được chỉ định. Nếu sử dụng lưu lượng kế tuabin để đo dầu trong các thùng và phân phối, thì khi van được mở hoàn toàn, tốc độ dòng chảy về cơ bản là không đổi và độ chính xác của nó có thể được cải thiện từ {{0}}. 5 đến 0,25.
Nó được sử dụng để hạch toán thương mại, lưu trữ và bàn giao vận chuyển và cân bằng vật chất. Nếu yêu cầu độ chính xác của phép đo cao thì độ bền của phép đo độ chính xác cần được quan tâm. Nói chung, lưu lượng kế được sử dụng trong các trường hợp trên và mức độ chính xác được yêu cầu là 0. 2. Ở những nơi làm việc như vậy, thiết bị tiêu chuẩn đo lường (chẳng hạn như ống thể tích) thường được trang bị tại chỗ để tiến hành phát hiện trực tuyến các lưu lượng kế được sử dụng. Trong những năm gần đây, do sự căng thẳng của dầu thô ngày càng tăng và yêu cầu cao của các đơn vị đo lường dầu thô khác nhau, việc thực hiện bàn giao hệ số cho phép đo dầu thô được đề xuất, nghĩa là ngoài việc kiểm tra định kỳ lưu lượng kế sáu lần. tháng, hai bên tham gia bàn giao thương mại thương lượng 1 tháng một lần hoặc 2. Lưu lượng kế được xác minh hàng tháng để xác định hệ số lưu lượng, và dữ liệu được tính theo dữ liệu được đo bởi lưu lượng kế và hệ số lưu lượng của lưu lượng kế để bàn giao cho cải thiện độ chính xác của lưu lượng kế, còn được gọi là chuyển giao không sai số.
Mức độ chính xác thường được xác định theo sai số cho phép của lưu lượng kế. Nó được đưa ra trong hướng dẫn lưu lượng kế do mỗi nhà sản xuất cung cấp. Điều quan trọng cần lưu ý là phần trăm lỗi đề cập đến lỗi tương đối hay lỗi trích dẫn. Sai số tương đối là phần trăm của giá trị đo được, thường được biểu thị bằng "phần trăm R". Sai số tham chiếu đề cập đến giới hạn trên của phép đo hoặc phần trăm của phạm vi, thường được sử dụng là "phần trăm FS". Nhiều hướng dẫn của nhà sản xuất không chỉ ra điều này. Ví dụ, lưu lượng kế phao thường sử dụng lỗi tham chiếu và một số mẫu lưu lượng kế điện từ cũng sử dụng lỗi tham chiếu.
Nếulưu lượng kếkhông chỉ đơn giản là đo tổng lượng, mà được sử dụng trong hệ thống điều khiển lưu lượng, độ chính xác của lưu lượng kế phát hiện phải được xác định theo yêu cầu về độ chính xác điều khiển của toàn bộ hệ thống. Bởi vì toàn bộ hệ thống không chỉ có lỗi phát hiện luồng mà còn bao gồm lỗi và các yếu tố ảnh hưởng khác nhau của quá trình truyền tín hiệu, điều chỉnh điều khiển, thực thi hoạt động, v.v. Ví dụ: nếu có sự chênh lệch độ trễ khoảng 2 phần trăm trong hệ điều hành, thì việc xác định độ chính xác quá cao (trên mức 0. 5) cho dụng cụ đo được sử dụng là không kinh tế và không hợp lý. Đối với bản thân thiết bị, độ chính xác giữa cảm biến và thiết bị phụ cũng phải phù hợp với nhau. Ví dụ: sai số được thiết kế của ống vận tốc trung bình mà không có hiệu chuẩn thực tế là giữa ± 2,5 phần trăm và ± 4 phần trăm, với 0. 2 phần trăm Một đồng hồ đo chênh áp có độ chính xác cao ~ 0. 5 phần trăm có ý nghĩa nhỏ.
Một vấn đề khác là mức độ chính xác được chỉ định cho lưu lượng kế trong quy trình xác minh hoặc hướng dẫn sử dụng của nhà sản xuất đề cập đến sai số cho phép của lưu lượng kế. Tuy nhiên, do ảnh hưởng của sự thay đổi của điều kiện môi trường, điều kiện dòng chất lỏng và điều kiện động lực khi lưu lượng kế được sử dụng tại hiện trường, một số sai số bổ sung sẽ xảy ra. Do đó, lưu lượng kế được sử dụng tại hiện trường phải là sự kết hợp giữa sai số cho phép và sai số bổ sung của chính thiết bị. Vấn đề này phải được xem xét đầy đủ. Đôi khi sai số trong phạm vi của môi trường sử dụng tại chỗ có thể vượt quá sai số cho phép của lưu lượng kế.
(3) Độ lặp lại
Độ lặp lại được xác định bởi nguyên tắc của chính lưu lượng kế và chất lượng sản xuất. Nó là một chỉ số kỹ thuật quan trọng trong việc sử dụng lưu lượng kế và liên quan chặt chẽ đến độ chính xác của lưu lượng kế. Nói chung, trong các yêu cầu về tính năng đo trong quy định xác minh, không chỉ quy định mức độ chính xác cho lưu lượng kế mà còn quy định độ lặp lại. / 3-1 / 5.
Độ lặp lại thường được định nghĩa là tính nhất quán của nhiều phép đo theo cùng một hướng đối với một giá trị lưu lượng nhất định trong một khoảng thời gian ngắn với điều kiện điều kiện môi trường và các thông số trung bình không thay đổi. Tuy nhiên, trong các ứng dụng thực tế, độ lặp lại của lưu lượng kế thường bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi của các thông số độ nhớt và tỷ trọng của chất lỏng. Đôi khi sự thay đổi của các thông số này chưa đạt đến mức cần phải hiệu chỉnh đặc biệt, có thể bị nhầm với độ lặp lại kém của lưu lượng kế. . Trong trường hợp này, nên chọn một lưu lượng kế không nhạy cảm với những thay đổi của thông số này. Ví dụ, rotameter dễ bị ảnh hưởng bởi mật độ chất lỏng. Lưu lượng kế đường kính nhỏ không chỉ bị ảnh hưởng bởi mật độ chất lỏng, mà còn có thể bị ảnh hưởng bởi độ nhớt của chất lỏng; nếu lưu lượng kế tuabin được sử dụng trong dải độ nhớt cao, độ nhớt sẽ bị ảnh hưởng; một số chưa được sửa chữa. Xử lýmáy đo lưu lượng siêu âmbị ảnh hưởng bởi nhiệt độ chất lỏng và hơn thế nữa. Hiệu ứng này có thể rõ ràng hơn nếu đầu ra của lưu lượng kế là phi tuyến tính.
(4) Tuyến tính
Đầu ra của lưu lượng kế chủ yếu có hai loại căn bậc hai tuyến tính và phi tuyến. Nói chung, sai số phi tuyến của lưu lượng kế không được liệt kê riêng, nhưng được bao gồm trong sai số của lưu lượng kế. Đối với lưu lượng kế có dải lưu lượng nói chung rộng, tín hiệu đầu ra là xung và được sử dụng để tích lũy tổng, độ tuyến tính là một chỉ số kỹ thuật quan trọng. Nếu sử dụng một hệ số mét đơn lẻ trong phạm vi lưu lượng của nó, khi độ tuyến tính kém, sẽ làm giảm độ chính xác của lưu lượng kế. Ví dụ: lưu lượng kế tuabin sử dụng hệ số đồng hồ trong phạm vi lưu lượng 10: 1 và độ chính xác của nó sẽ thấp hơn khi độ tuyến tính kém. Với sự phát triển của công nghệ máy tính, phạm vi lưu lượng của nó có thể được chia thành các phân đoạn và lắp theo phương pháp bình phương. Đường cong hệ số lưu lượng kế hiệu chỉnh lưu lượng kế, do đó cải thiện độ chính xác của lưu lượng kế và mở rộng phạm vi lưu lượng.
(5) Dòng chảy giới hạn trên và phạm vi dòng chảy
Lưu lượng trên còn được gọi là lưu lượng toàn phần hoặc lưu lượng kế. Khi chúng ta chọn đường kính của lưu lượng kế, nó nên được cấu hình theo phạm vi lưu lượng được sử dụng bởi đường ống để thử nghiệm và tốc độ dòng chảy trên và dưới của lưu lượng kế đã chọn. Nó không thể được khớp đơn giản theo đường kính của đường ống.
Nói chung, tốc độ dòng chất lỏng trong đường ống thiết kế được xác định theo tốc độ dòng chảy kinh tế. Nếu chọn quá thấp, đường kính ống sẽ dày, đầu tư lớn; Nếu lựa chọn quá cao, công suất truyền tải sẽ lớn và tăng chi phí vận hành. Ví dụ: tốc độ dòng chảy kinh tế của chất lỏng có độ nhớt thấp như nước là 1. 5-3 m / s và chất lỏng có độ nhớt cao là 0. 2-1 m / s. Tốc độ dòng chảy của tốc độ dòng chảy trên của hầu hết các đồng hồ đo lưu lượng gần bằng hoặc cao hơn tốc độ dòng chảy kinh tế của đường ống. Do đó, khi chọn lưu lượng kế, đường kính của nó giống với đường ống thì việc lắp đặt sẽ thuận tiện hơn. Nếu chúng không giống nhau, sẽ không có quá nhiều khác biệt. Nói chung, các thông số kỹ thuật của bánh răng liền kề trên và dưới có thể được kết nối bằng các ống giảm.
Trong việc lựa chọn lưu lượng kế, cần chú ý đến các loại lưu lượng kế khác nhau mà tốc độ dòng giới hạn trên hoặc tốc độ dòng giới hạn trên rất khác nhau do giới hạn của nguyên tắc đo và cấu trúc của lưu lượng kế tương ứng. Lấy lưu lượng kế chất lỏng làm ví dụ, tốc độ dòng chảy của dòng giới hạn trên thường nằm trong khoảng 0. 5 đến 1,5m / s đối với lưu lượng kế nổi bằng thủy tinh, từ 2,5 đến 3,5m / s đối với lưu lượng kế dịch chuyển dương, và từ 5,5 đến 3,5m / s đối với lưu lượng kế dạng xoáy. Giữa 7,5m / s,lưu lượng kế điện từnằm trong khoảng từ 1 đến 7m / s hoặc thậm chí từ 0. 5 đến 10m / s.
Tốc độ dòng giới hạn trên của chất lỏng cũng cần quan tâm đến việc không thể tạo ra hiện tượng xâm thực vì tốc độ dòng chảy quá cao. Vị trí của hiện tượng xâm thực nói chung là vị trí của tốc độ dòng chảy và áp suất tĩnh. Để ngăn chặn sự hình thành của cavitation, thường phải kiểm soát áp suất ngược của lưu lượng kế (lưu lượng).
Cũng cần lưu ý rằng giới hạn trên của lưu lượng kế không thể thay đổi sau khi đặt hàng, chẳng hạn như lưu lượng kế dịch chuyển dương hoặc rotameter. Một khi lưu lượng kế chênh lệch áp suất, chẳng hạn như tấm lỗ của thiết bị tiết lưu, đã được thiết kế và xác định, tốc độ dòng giới hạn dưới của nó không thể thay đổi và có thể thay đổi tốc độ dòng giới hạn trên bằng cách điều chỉnh bộ truyền áp suất chênh lệch hoặc thay thế bộ truyền chênh lệch áp suất. Ví dụ, đối với một số mẫu lưu lượng kế điện từ hoặc lưu lượng kế siêu âm, một số người dùng có thể tự đặt lại giới hạn trên của lưu lượng.
(6) Phạm vi mức độ
Phạm vi độ là tỷ số giữa tốc độ dòng giới hạn trên và tốc độ dòng giới hạn dưới của lưu lượng kế. Giá trị càng lớn thì phạm vi lưu lượng càng rộng. Máy đo tuyến tính có phạm vi rộng, thường là 1:10. Phạm vi của lưu lượng kế phi tuyến chỉ là 1: 3. Đối với đồng hồ đo lưu lượng thường được sử dụng để kiểm soát quá trình hoặc kế toán chuyển quyền lưu ký, nếu yêu cầu dải lưu lượng rộng, không nên chọn đồng hồ đo lưu lượng có dải nhỏ.
Hiện tại, để thúc đẩy phạm vi lưu lượng rộng của lưu lượng kế của họ, một số nhà sản xuất đã tăng tốc độ dòng chảy của tốc độ dòng giới hạn trên rất cao trong hướng dẫn sử dụng, ví dụ: chất lỏng được tăng lên 7-10 m / s (thường là 6m / s); khí được tăng lên đến 50- 75 m / s (thường là 40 ~ 50) m / s); trên thực tế, tốc độ dòng chảy cao như vậy là không thể sử dụng được. Trên thực tế, chìa khóa của phạm vi rộng là có tốc độ dòng giới hạn thấp hơn để đáp ứng nhu cầu đo. Do đó, một lưu lượng kế dải rộng với tốc độ dòng giới hạn thấp hơn là thiết thực hơn.
(7) Tổn thất áp suất
Tổn thất áp suất thường có nghĩa là cảm biến lưu lượng tạo ra tổn thất áp suất không thể phục hồi thay đổi theo dòng chảy do các phần tử phát hiện tĩnh hoặc tích cực được đặt trong kênh dòng chảy hoặc thay đổi hướng dòng chảy và giá trị của nó đôi khi có thể lên tới hàng chục kilopascal. Do đó, lưu lượng kế cần được lựa chọn theo tổn thất áp suất cho phép của lưu lượng được xác định bởi công suất bơm của hệ thống đường ống và áp suất đầu vào của lưu lượng kế. Việc lựa chọn không phù hợp sẽ hạn chế lưu lượng chất lỏng và gây mất áp suất quá mức và ảnh hưởng đến hiệu quả của dòng chảy. Một số chất lỏng (chất lỏng hydrocacbon áp suất hơi cao) cũng cần lưu ý rằng việc giảm áp suất quá mức có thể gây ra hiện tượng tạo bọt và hóa hơi của pha lỏng, làm giảm độ chính xác của phép đo hoặc thậm chí làm hỏng lưu lượng kế. Ví dụ, một lưu lượng kế để cung cấp nước có đường kính ống lớn hơn 500mm nên xem xét chi phí bơm tăng lên gây ra bởi tổn thất năng lượng quá mức gây ra bởi tổn thất áp suất. Theo các báo cáo liên quan, chi phí bơm của lưu lượng kế có tổn thất áp suất lớn hơn để đo thường vượt quá chi phí mua lưu lượng kế có tổn thất áp suất thấp và giá cao hơn.
(8) Đặc tính tín hiệu đầu ra
Khối lượng đầu ra và hiển thị của lưu lượng kế có thể được chia thành:
① Lưu lượng (lưu lượng thể tích hoặc lưu lượng khối lượng); ② Tổng cộng; ③ Tốc độ dòng chảy trung bình; ④ Tốc độ dòng điểm. Một số đồng hồ đo lưu lượng xuất ra các đại lượng tương tự (dòng điện hoặc điện áp), trong khi một số khác lại xuất ra các đại lượng xung. Đầu ra tương tự thường được coi là phù hợp để điều khiển quá trình, và phù hợp hơn để kết nối với các đơn vị vòng điều khiển như van điều chỉnh; đầu ra xung phù hợp hơn để đo lưu lượng tổng và độ chính xác cao. Đầu ra xung truyền tín hiệu khoảng cách xa có độ chính xác truyền cao hơn đầu ra tương tự. Chế độ và biên độ của tín hiệu đầu ra cũng phải có khả năng thích ứng với các thiết bị khác, chẳng hạn như giao diện điều khiển, bộ xử lý dữ liệu, thiết bị cảnh báo, mạch bảo vệ hở mạch và hệ thống truyền dữ liệu.
(9) Thời gian phản hồi
Khi áp dụng cho các ứng dụng dòng chảy xung, cần chú ý đến phản ứng của lưu lượng kế đối với sự thay đổi bước dòng chảy. Một số ứng dụng yêu cầu đầu ra lưu lượng kế tuân theo dòng chất lỏng, trong khi những ứng dụng khác yêu cầu đầu ra phản hồi chậm hơn để có được giá trị trung bình tổng hợp. Các phản hồi nhất thời thường được biểu thị dưới dạng hằng số thời gian hoặc tần số phản hồi, tần số trước là từ vài mili giây đến vài giây và tần số sau dưới hàng trăm Hz. Việc sử dụng công cụ hiển thị có thể kéo dài đáng kể thời gian phản hồi. Người ta thường tin rằng sự không đối xứng của phản ứng động của lưu lượng kế khi tốc độ dòng chảy tăng hoặc giảm sẽ đẩy nhanh sự gia tăng sai số đo lưu lượng.
2. Đặc điểm chất lỏng
Trong đo lưu lượng, các lưu lượng kế khác nhau luôn bị ảnh hưởng bởi một hoặc một số thông số trong đặc tính vật lý của chất lưu, vì vậy các đặc tính vật lý của chất lưu sẽ ảnh hưởng phần lớn đến việc lựa chọn lưu lượng kế. Do đó, phương pháp đo và lưu lượng kế được lựa chọn không chỉ thích ứng với các đặc tính của chất lưu cần đo mà còn phải xem xét ảnh hưởng của sự thay đổi các đặc tính vật lý của chất lưu đối với các thông số khác trong quá trình đo. Ví dụ, ảnh hưởng của sự thay đổi nhiệt độ đến độ nhớt của chất lỏng.
Các đặc tính chung của chất lỏng là tỷ trọng, độ nhớt, áp suất hơi và các thông số khác. Các thông số này thường có thể được tìm thấy trong sách hướng dẫn để đánh giá khả năng thích ứng của các thông số khác nhau của chất lỏng và việc lựa chọn lưu lượng kế trong các điều kiện sử dụng. Nhưng cũng có một số thuộc tính không thể tìm thấy. Chẳng hạn như ăn mòn, đóng cặn, cắm, chuyển pha và trạng thái trộn lẫn.
(1) Nhiệt độ và áp suất của chất lỏng
Phân tích cẩn thận áp suất làm việc và nhiệt độ của chất lỏng trong lưu lượng kế, đặc biệt khi đo khí, sự thay đổi nhiệt độ và áp suất gây ra thay đổi tỷ trọng quá mức và phương pháp đo đã chọn có thể bị thay đổi. Ví dụ, khi nhiệt độ và áp suất ảnh hưởng đến hiệu suất, chẳng hạn như độ chính xác của phép đo lưu lượng, nên thực hiện hiệu chỉnh nhiệt độ hoặc áp suất. Ngoài ra, thiết kế độ bền cấu trúc và vật liệu của vỏ lưu lượng kế cũng phụ thuộc vào nhiệt độ và áp suất của chất lỏng. Do đó, các giá trị và trị số của nhiệt độ và áp suất phải được biết chính xác. Cần lựa chọn cẩn thận khi nhiệt độ và áp suất dao động lớn.
Cũng cần lưu ý rằng khi đo chất khí, cần xác nhận rằng giá trị lưu lượng thể tích của nó là nhiệt độ và áp suất ở điều kiện làm việc hoặc nhiệt độ và áp suất ở trạng thái tiêu chuẩn.
(2) Tỷ trọng của chất lỏng
Đối với chất lỏng, tỷ trọng tương đối không đổi trong hầu hết các ứng dụng, trừ khi có sự thay đổi lớn về nhiệt độ, nói chung không cần hiệu chỉnh tỷ trọng. Trong các ứng dụng khí, phạm vi và độ tuyến tính của lưu lượng kế phụ thuộc vào mật độ khí. Nói chung, cần phải biết các giá trị trong điều kiện tiêu chuẩn và điều kiện làm việc để lựa chọn. Ngoài ra còn có sự chuyển đổi giá trị của trạng thái dòng chảy sang một số giá trị tham chiếu được công nhận, được sử dụng rộng rãi trong lưu trữ và vận chuyển xăng dầu. Khí có tỷ trọng thấp có thể khó đối với một số phương pháp đo, đặc biệt là các thiết bị sử dụng động lượng của khí để đẩy cảm biến phát hiện (chẳng hạn như đồng hồ đo lưu lượng tuabin).
(3) Độ nhớt
Độ nhớt của các chất lỏng khác nhau rất khác nhau và thay đổi đáng kể khi nhiệt độ thay đổi. Khí khác nhau, sự khác biệt về độ nhớt giữa các loại khí khác nhau là nhỏ và giá trị của nó nói chung là thấp hơn. Và sẽ không thay đổi đáng kể do sự thay đổi nhiệt độ và áp suất. Vì độ nhớt của chất lỏng cao hơn nhiều so với độ nhớt của chất khí. Ví dụ, ở 20 độ và 100kPa, độ nhớt động lực của nước là Pa · s, trong khi độ nhớt động lực của không khí là Pa · s, vì vậy ảnh hưởng của độ nhớt phải được xem xét đối với chất lỏng, trong khi độ nhớt của chất khí không quan trọng bằng. như chất lỏng.
Ảnh hưởng của độ nhớt đối với các loại lưu lượng kế là khác nhau. Ví dụ, giá trị lưu lượng của lưu lượng kế điện từ, lưu lượng kế siêu âm và lưu lượng kế khối lượng Coriolis nằm trong phạm vi độ nhớt rộng, có thể được coi là không bị ảnh hưởng bởi độ nhớt chất lỏng. ; Các đặc tính sai số của lưu lượng kế dịch chuyển dương có liên quan đến độ nhớt và có thể bị ảnh hưởng một chút; trong khi lưu lượng kế quay, lưu lượng kế tuabin và lưu lượng kế xoáy có tác động lớn hơn khi độ nhớt vượt quá một giá trị nhất định và không thể sử dụng được.
Các đặc tính của một số lưu lượng kế được mô tả bằng số Reynolds của đường ống như là một tham số, và số Reynolds của đường ống là một hàm của độ nhớt chất lỏng, mật độ và vận tốc đường ống. Do đó, độ nhớt vẫn có ảnh hưởng đến các đặc tính của thiết bị.
Độ nhớt cũng là một thông số để phân biệt chất lỏng Newton hoặc không Newton, và hầu hết các phương pháp đo lưu lượng và lưu lượng kế chỉ phù hợp với chất lỏng Newton. Tất cả các chất khí đều là chất lỏng Newton. Hầu hết chất lỏng, cũng như chất lỏng có chứa một số lượng nhỏ các hạt hình cầu, cũng là chất lỏng Newton. Các phương pháp đo và lưu lượng kế chỉ áp dụng cho chất lỏng Newton sẽ ảnh hưởng đến phép đo khi áp dụng cho chất lỏng không phải Newton. Do đó, chất lỏng Newton là một điều kiện quan trọng để sử dụng bình thường phép đo lưu lượng chất lỏng.
Ảnh hưởng của độ nhớt đối với phạm vi của các loại lưu lượng kế là khác nhau. Nói chung, độ nhớt của lưu lượng kế dịch chuyển dương tăng lên và phạm vi mở rộng. Lưu lượng kế tuabin và lưu lượng kế xoáy ngược lại, độ nhớt tăng và phạm vi giảm. Do đó, các đặc tính nhiệt độ-độ nhớt của chất lỏng cần được nắm bắt khi đánh giá tính phù hợp củalưu lượng kế.
Một số chất lỏng không phải Newton (chẳng hạn như bùn khoan, bột giấy, sô cô la và sơn) có trạng thái chảy phức tạp và rất khó để đánh giá tính chất của chúng. Cần phải cẩn thận khi chọn lưu lượng kế.
(4) Ăn mòn hóa học và đóng cặn
① Vấn đề ăn mòn hóa học
Vấn đề ăn mòn hóa học của chất lỏng đôi khi có thể là yếu tố quyết định trong việc chúng ta lựa chọn phương pháp đo và sử dụng đồng hồ đo lưu lượng. Ví dụ, một số chất lỏng sẽ ăn mòn các bộ phận tiếp xúc của lưu lượng kế, làm bẩn hoặc lắng đọng các tinh thể trên bề mặt, và điện phân hóa học trên bề mặt của các bộ phận kim loại, điều này sẽ làm giảm hiệu suất và tuổi thọ của lưu lượng kế. Do đó, để giải quyết vấn đề ăn mòn hóa học và đóng cặn, các nhà sản xuất đã áp dụng nhiều phương pháp, chẳng hạn như lựa chọn vật liệu chống ăn mòn hoặc thực hiện các biện pháp chống ăn mòn kết cấu của lưu lượng kế, ví dụ như tấm lỗ của thiết bị tiết lưu. được làm bằng vật liệu gốm, và tốc độ dòng chảy của phao kim loại là Máy đo được lót bằng nhựa kỹ thuật chống ăn mòn. Tuy nhiên, đối với các lưu lượng kế có cấu tạo phức tạp hơn, chẳng hạn như lưu lượng kế dịch chuyển dương và lưu lượng kế tuabin, thì không thể đo chất lỏng ăn mòn. Một số lưu lượng kế có khả năng chống ăn mòn hoặc dễ dàng thực hiện các biện pháp chống ăn mòn từ cấu trúc nguyên lý. Đầu dò đầu dò của lưu lượng kế siêu âm được lắp trên thành ngoài của đường ống và không tiếp xúc với chất lỏng đo được, về cơ bản là chống ăn mòn. Lưu lượng kế điện từ chỉ có một lớp lót ống đo và một cặp điện cực có hình dạng đơn giản tiếp xúc với chất lỏng. Trong những năm gần đây, một số thiết kế không tiếp xúc các điện cực với chất lỏng, đây cũng là một biện pháp chống ăn mòn.
② Mở rộng quy mô
Do đóng cặn hoặc kết tinh trên khoang lưu lượng kế và cảm biến lưu lượng, độ hở của các bộ phận chuyển động trong lưu lượng kế sẽ bị giảm và độ nhạy hoặc hiệu suất đo của các phần tử nhạy cảm trong lưu lượng kế sẽ bị giảm. Ví dụ, trên các ứng dụng lưu lượng kế siêu âm, một lớp bám bẩn có thể cản trở sự phát xạ siêu âm. Trong các ứng dụng lưu lượng kế điện từ, một lớp đóng cặn không dẫn điện sẽ cách điện các bề mặt điện cực và làm cho lưu lượng kế không hoạt động được. Do đó, một số lưu lượng kế thường sử dụng gia nhiệt bên ngoài cảm biến lưu lượng để ngăn chặn quá trình kết tinh kết tủa hoặc lắp thêm thiết bị khử cặn.
Kết quả của ăn mòn hóa học và đóng cặn là làm thay đổi độ nhám của thành bên trong ống thử, và độ nhám sẽ ảnh hưởng đến sự phân bố tốc độ dòng chảy của chất lỏng. Vì vậy, khuyến cáo người dùng cần lưu ý vấn đề này. Ví dụ, đường ống đã được sử dụng trong nhiều năm cần được làm sạch và tẩy cặn.
Ăn mòn và bám bẩn ảnh hưởng đến các thay đổi đo lưu lượng thay đổi theo loại lưu lượng kế. Sau đây lấy lưu lượng kế siêu âm và lưu lượng kế điện từ làm ví dụ để minh họa kết quả do ảnh hưởng của việc mở rộng đường ống. Ví dụ: đối với đường ống có đường kính trong là 5 0 mm, việc đóng cặn hoặc lắng đọng thành bên trong là 0. 1-0. 2mm sẽ giảm diện tích của đường ống đo đi {{ 8}}. 4 phần trăm -0. 6 phần trăm, lỗi kết quả sẽ là độ lệch không thể bỏ qua đối với lưu lượng kế thuộc loại 0. 5 đến 1,0.
(5) Hệ số nén
Hệ số nén khí z là tỷ số giữa thể tích riêng thực tế với "thể tích" của một khối khí nhất định ở cùng nhiệt độ và áp suất. Nói chung, đối với khí z =0; khí thực tế z có thể lớn hơn 1 hoặc nhỏ hơn 1. Độ lớn của độ lệch z so với 1 cho biết mức độ khí thực tế lệch khỏi chất khí. Giá trị z khả năng nén của khí phụ thuộc vào loài hoặc thành phần, nhiệt độ, áp suất. Vì vậy, phép đo khí phải thu được tỷ trọng chất lỏng ở trạng thái làm việc thông qua hệ số nén. Tỷ trọng được tính toán từ nhiệt độ, áp suất và khả năng nén đối với chất lỏng có thành phần cố định. Nếu chất lưu có nhiều thành phần (chẳng hạn như đo lường khí tự nhiên) và hoạt động gần (hoặc trong) vùng siêu tới hạn, thì cần phải có máy đo mật độ trực tuyến để đo mật độ trực tuyến.
3. Lắp đặt lưu lượng kế
1. Những vấn đề cần chú ý trong quá trình cài đặt
Các vấn đề lắp đặt có các yêu cầu khác nhau đối với đồng hồ đo lưu lượng theo các nguyên tắc khác nhau. Đối với một số lưu lượng kế, chẳng hạn như lưu lượng kế chênh lệch áp suất và lưu lượng kế vận tốc, theo quy định, một chiều dài nhất định hoặc một đoạn ống thẳng dài nên được trang bị ở phía trên và phía dưới của lưu lượng kế để đảm bảo rằng dòng chất lỏng trước đầu vào của lưu lượng kế là đầy đủ. phát triển. . Trong khi các lưu lượng kế khác, chẳng hạn như lưu lượng kế dịch chuyển dương, lưu lượng kế phao, v.v., không có hoặc thấp hơn yêu cầu về chiều dài của đoạn ống thẳng.
Một số lưu lượng kế có những sai số nhất định do ảnh hưởng của quá trình lắp đặt. Ví dụ, lưu lượng kế khối lượng Coriolis sẽ mang lại sai số lớn khi sử dụng do ảnh hưởng của ứng suất lắp đặt. Các vấn đề trong việc sử dụng lưu lượng kế hồi cứu có thể không nhất thiết là do các vấn đề của bản thân lưu lượng kế, và nhiều trường hợp là do lắp đặt không tốt. Các vấn đề thường gặp như sau:
① Đảo ngược bề mặt đầu vào của tấm lỗ của lưu lượng kế chênh lệch áp suất;
② Cảm biến lưu lượng được lắp đặt ở nơi có biên dạng phân phối vận tốc dòng chảy kém;
③ Tồn tại các pha không mong muốn trong đường ống xung kết nối với thiết bị chênh áp;
④ Lưu lượng kế được lắp đặt trong môi trường có hại hoặc ở nơi không thể tiếp cận được;
⑤ Hướng dòng chảy của lưu lượng kế được lắp đặt không chính xác;
⑥ Lưu lượng kế hoặc đường truyền tín hiệu điện được đặt dưới trường điện từ mạnh;
⑦ Lắp đặt lưu lượng kế dễ bị nhiễu rung trên đường ống có rung động;
⑧ Thiếu các phụ kiện bảo vệ cần thiết.
2. Điều kiện cài đặt
Khi sử dụng lưu lượng kế, cần chú ý đến khả năng thích ứng và yêu cầu của điều kiện lắp đặt, chủ yếu từ các khía cạnh sau, chẳng hạn như hướng lắp đặt của lưu lượng kế, hướng dòng chảy của chất lỏng, cấu hình của đường ống thượng lưu và hạ lưu, van. vị trí, phụ kiện bảo vệ, ảnh hưởng của dòng chảy xung động, rung động, rối loạn điện và bảo trì lưu lượng kế, v.v.
① Hệ thống dây dẫn đường ống tại chỗ
Chú ý đến hướng lắp đặt của lưu lượng kế khi đấu dây đường ống tại chỗ. Vì hướng lắp đặt của lưu lượng kế thường được chia thành phương pháp lắp đặt theo phương thẳng đứng và phương pháp lắp đặt theo phương ngang, nên có sự khác biệt về hiệu suất đo lưu lượng đối với hai phương pháp lắp đặt này. Ví dụ, dòng chất lỏng đi xuống theo phương thẳng đứng sẽ gây ra lực bổ sung cho cảm biến lưu lượng kế, điều này sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất của lưu lượng kế và làm giảm độ tuyến tính và độ lặp lại của lưu lượng kế. Hướng lắp đặt của lưu lượng kế cũng phụ thuộc vào các đặc tính vật lý của chất lỏng. Ví dụ, đường ống nằm ngang có thể kết tủa các hạt rắn, vì vậy lưu lượng kế đo trạng thái này được lắp đặt trong đường ống thẳng đứng.
② Hướng dòng chảy của chất lỏng
Vấn đề này tương tự với hướng lắp đặt của lưu lượng kế. Vì một số lưu lượng kế chỉ có thể làm việc theo một chiều, dòng chảy ngược sẽ làm hỏng lưu lượng kế. Việc sử dụng các lưu lượng kế tương tự cũng xem xét khả năng chảy ngược trong trường hợp không hoạt động, điều này đòi hỏi các biện pháp như lắp van một chiều để bảo vệ lưu lượng kế. Ngay cả một lưu lượng kế có thể được sử dụng theo cả hai hướng cũng có thể có một số khác biệt về hiệu suất đo giữa thuận và nghịch, và phải được sử dụng theo quy định của nhà sản xuất.
③ Phần ống thẳng thượng lưu và hạ lưu của lưu lượng kế
Vì lưu lượng kế sẽ bị ảnh hưởng bởi trạng thái dòng chảy của đầu vào đường ống, các phụ kiện đường ống cũng sẽ gây ra nhiễu loạn dòng chảy. Sự nhiễu loạn dòng chảy nói chung bao gồm sự biến dạng biên dạng phân bố vận tốc xoáy và vận tốc dòng chảy. Sự tồn tại của xoáy nói chung là do sự hiện diện của hai hoặc nhiều không gian (âm thanh nổi) khuỷu tay gây ra. Sự biến dạng của biên dạng vận tốc thường do các vật cản cục bộ trong các phụ kiện đường ống (ví dụ: van) hoặc khuỷu gây ra. Những tác động này cần được cải thiện bằng các đường chạy thẳng ngược dòng có độ dài thích hợp hoặc lắp đặt các bộ điều hòa dòng chảy. Ngoài việc xem xét ảnh hưởng của các phụ kiện kết nối lưu lượng kế, bạn cũng có thể xem xét ảnh hưởng của việc kết hợp các phụ kiện đường ống phía trên, vì chúng có thể tạo ra các nguồn nhiễu khác nhau, vì vậy hãy đảm bảo giữ khoảng cách giữa các nguồn nhiễu càng xa càng tốt để giảm ảnh hưởng của họ. Ví dụ, một van mở một phần ngay sau một lần uốn cong.
Một đoạn ống thẳng cũng được yêu cầu ở hạ lưu lưu lượng kế để giảm ảnh hưởng của dòng chảy hạ lưu.
Đối với lưu lượng kế thể tích và lưu lượng kế khối lượng Coriolis, chúng không bị ảnh hưởng bởi cấu hình dòng chảy không đối xứng; lưu lượng kế tuabin nên được sử dụng để giảm thiểu xoáy; lưu lượng kế điện từ và lưu lượng kế chênh lệch áp suất nên giới hạn xoáy ở mức rất nhỏ trong phạm vi.
Hốc và ngưng tụ là do bố trí đường ống không hợp lý, tránh thay đổi mạnh về đường kính và hướng ống. Bố trí đường ống kém cũng có thể tạo ra xung động.
④ Đường kính ống và độ rung của ống
Một số loại lưu lượng kế không có nhiều loại đường kính ống, vì vậy quá lớn hoặc quá nhỏ sẽ hạn chế việc lựa chọn giống lưu lượng kế. Để đo tốc độ dòng chảy của tốc độ dòng chảy thấp hoặc tốc độ dòng chảy cao, bạn có thể chọn một lưu lượng kế có đường kính khác với đường kính ống, và bạn có thể sử dụng một bộ giảm tốc để kết nối để làm cho lưu lượng kế chạy trong phạm vi xác định. Nếu tốc độ dòng vượt quá phạm vi, nếu tốc độ dòng quá thấp, sai số của lưu lượng kế sẽ tăng lên và sai số của lưu lượng kế có thể tăng lên.
Một số lưu lượng kế, chẳng hạn như lưu lượng kế xoáy và lưu lượng kế khối lượng Coriolis của máy dò áp điện, rất nhạy cảm với các rung động cơ học và dễ bị nhiễu bởi các rung động của đường ống. Cần chú ý đến thiết kế giá đỡ trên đường ống trước và sau lưu lượng kế. Ngoài việc sử dụng thiết bị khử xung để loại bỏ ảnh hưởng của xung, cũng cần chú ý đến việc giữ tất cả các lưu lượng kế đã lắp đặt cách xa các nguồn gây rung hoặc xung.
⑤ Vị trí lắp đặt van
Van điều khiển và van cách ly được lắp trong đường ống nơi lắp đặt lưu lượng kế. Để tránh một số xáo trộn phân bố vận tốc dòng chảy và sự xâm thực do van gây ra và ảnh hưởng đến phép đo lưu lượng kế, nên lắp van điều khiển chung ở phía hạ lưu của lưu lượng kế và van điều khiển nên được lắp trong lưu lượng kế. Áp suất ngược của lưu lượng kế cũng có thể được tăng lên ở phía hạ lưu để giảm khả năng xâm thực bên trong lưu lượng kế.
Mục đích của van cách ly là cách ly lưu lượng kế với chất lỏng trong đường dây để dễ dàng bảo trì. Van ngược dòng phải đủ xa với lưu lượng kế. Khi lưu lượng kế đang chạy, van ngược dòng phải được mở hoàn toàn để tránh những xáo trộn như biến dạng phân phối tốc độ dòng chảy.
⑥ Phụ kiện bảo vệ
Việc lắp đặt các phụ kiện bảo vệ là một biện pháp bảo vệ để đảm bảo sự hoạt động bình thường của lưu lượng kế. Ví dụ, trong lưu lượng kế dịch chuyển dương vàlưu lượng kế tuabin, một số thiết bị cần thiết như bộ lọc thường cần được lắp đặt ở thượng nguồn. Tất cả các thiết bị này phải được lắp đặt để không ảnh hưởng đến việc sử dụng lưu lượng kế.
⑦ Kết nối điện và nhiễu điện từ
Hiện nay, hầu hết các hệ thống đo lưu lượng, cho dù đó là lưu lượng kế hay các phụ kiện của nó, đều có thiết bị điện tử, vì vậy nguồn điện sử dụng phải phù hợp với lưu lượng kế. Khi mức đầu ra của lưu lượng kế thấp, nên sử dụng bộ tiền khuếch đại phù hợp với môi trường. Tín hiệu đầu ra của một số loại lưu lượng kế dễ bị nhiễu bởi các thiết bị đóng cắt công suất lớn, làm cho xung đầu ra của lưu lượng kế dao động và ảnh hưởng đến hiệu suất của lưu lượng kế. Ví dụ, cáp tín hiệu phải càng xa cáp nguồn và nguồn điện càng tốt để giảm nhiễu điện từ và nhiễu tần số vô tuyến. ảnh hưởng.
⑧ Dòng chảy xung đột và dòng chảy không ổn định
Ngoài việc sử dụng thiết bị khử xung, cần chú ý giữ tất cả các lưu lượng kế đã lắp đặt cách xa nguồn xung. Các nguồn xung phổ biến bao gồm máy bơm dịch chuyển cố định, máy nén pittông, van dao động hoặc bộ điều chỉnh, tàu xoáy và các dao động thủy lực khác. Nói chung, lưu lượng kế chênh lệch áp suất có sai số dòng chảy xung, và lưu lượng kế tuabin vàlưu lượng kế xoáycũng có lỗi luồng xung. Dòng chảy không ổn định là dòng chảy thay đổi theo thời gian và dòng chảy chậm là trường hợp đặc biệt của dòng chảy không ổn định. Chẳng hạn như các nhịp chậm gây ra bởi hoạt động của một van điều khiển quá khổ.
Đồng hồ đo lưu lượng có thể xử lý các hiệu ứng xung của cảm biến lưu lượng và thiết bị hiển thị phụ một cách riêng biệt. Lắp đặt bộ cảm biến lưu lượng cách xa nguồn xung hoặc lắp bộ lọc thông thấp như bộ lọc thông thấp (đối với chất lỏng) hoặc cuộn cảm (đối với khí) trong hệ thống đường ống để giảm mức độ xung. Dụng cụ hiển thị thứ cấp có thể chọn một lưu lượng kế có đặc tính đáp ứng tốt (như lưu lượng kế điện từ, lưu lượng kế siêu âm) để tăng giảm chấn và đo các thông số xung để ước tính sai số bổ sung của xung.
4. Yêu cầu về điều kiện môi trường
Trong quá trình lựa chọn lưu lượng kế, không nên bỏ qua các điều kiện xung quanh và những thay đổi liên quan, chẳng hạn như nhiệt độ môi trường, độ ẩm, độ an toàn và nhiễu điện.
① Nhiệt độ môi trường
Sự thay đổi nhiệt độ xung quanh có thể ảnh hưởng đến phần điện tử của lưu lượng kế và phần cảm biến lưu lượng. Ví dụ, sự thay đổi nhiệt độ có thể ảnh hưởng đến thay đổi kích thước cảm biến, truyền nhiệt qua vỏ lưu lượng kế, thay đổi mật độ chất lỏng và độ nhớt, v.v. Khi nhiệt độ môi trường ảnh hưởng đến các thành phần điện tử của thiết bị hiển thị, các thông số thành phần sẽ bị thay đổi. Cảm biến lưu lượng và thiết bị hiển thị phụ nên được lắp đặt ở những nơi khác nhau, chẳng hạn như thiết bị hiển thị phụ nên được lắp đặt trong phòng điều khiển để đảm bảo rằng các thành phần điện tử không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ. Cần phải nói rằng ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường không được là một trong những ảnh hưởng chính của độ không đảm bảo đo khi ước tính độ không đảm bảo đo tổng của phép đo lưu lượng.
② Độ ẩm môi trường xung quanh
Độ ẩm khí quyển trong môi trường cũng là một trong những vấn đề ảnh hưởng đến việc sử dụng lưu lượng kế. Ví dụ, độ ẩm cao sẽ làm tăng tốc độ ăn mòn khí quyển và ăn mòn điện phân và giảm khả năng cách điện, và độ ẩm thấp sẽ tạo ra tĩnh điện. Sự thay đổi nhanh chóng của nhiệt độ môi trường hoặc nhiệt độ trung bình có thể gây ra các vấn đề về độ ẩm như ngưng tụ hơi nước trên bề mặt.
③ Bảo mật
Lưu lượng kế phải được lựa chọn phù hợp với các thông số kỹ thuật và tiêu chuẩn liên quan để phù hợp để sử dụng trong các môi trường nguy hiểm cháy nổ, và địa điểm phải được yêu cầu phù hợp với các tiêu chuẩn chống cháy nổ.
④ Nhiễu điện
Cáp điện, động cơ và công tắc điện đều tạo ra nhiễu điện từ, có thể gây ra sai số khi đo lưu lượng nếu không thực hiện các biện pháp.
5. Cân nhắc kinh tế
1. Xem xét chi phí mua lưu lượng kế từ góc độ kinh tế
Khi mua lưu lượng kế, cần so sánh tác động kinh tế của các loại lưu lượng kế khác nhau đối với hệ thống đo lường tổng thể. Ví dụ, một lưu lượng kế có phạm vi nhỏ hơn lưu lượng kế có phạm vi rộng hơn cần được bao phủ bởi nhiều lưu lượng kế song song và nhiều đường ống trong cùng một phạm vi đo. Vì vậy, ngoài lưu lượng kế, cần bổ sung nhiều thiết bị phụ trợ như van, phụ kiện đường ống. Chờ đợi. Mặc dù giá thành của đồng hồ đo lưu lượng giảm trên bề mặt, nhưng các chi phí khác lại tăng lên, điều này không hiệu quả về mặt chi phí để tính toán. Ví dụ, chi phí lắp đặt lưu lượng kế lỗ cộng với áp kế chênh lệch tương đối rẻ, nhưng chi phí tạo vòng đo, bao gồm các phụ kiện cố định của tấm lỗ, có thể vượt quá chi phí của các bộ phận cơ bản.
2. Chi phí lắp đặt
Khi mua lưu lượng kế, không chỉ chi phí mua lưu lượng kế mà còn phải xem xét các chi phí khác, chẳng hạn như chi phí mua phụ kiện, chi phí lắp đặt và vận hành, chi phí bảo trì và kiểm tra thường xuyên, chi phí vận hành và chi phí phụ tùng thay thế.
Ví dụ, nhiềuđồng hồ đo lưu lượngnên được trang bị các đoạn ống thẳng ngược dòng tương đối dài để đảm bảo hiệu suất đo của chúng. Do đó, việc lắp đặt thích hợp đòi hỏi phải bố trí đường ống bổ sung hoặc bỏ qua đường ống để bảo trì thường xuyên. Do đó, phí lắp đặt cần được cân nhắc hợp lý ở nhiều khía cạnh, chẳng hạn như van chặn, bộ lọc và các chi phí phụ trợ khác cần thiết để vận hành.
3. Chi phí hoạt động
Chi phí vận hành của lưu lượng kế chủ yếu là năng lượng tiêu thụ trong quá trình hoạt động, bao gồm tiêu thụ công suất bên trong của khí cụ điện hoặc năng lượng tiêu thụ của nguồn không khí của khí cụ và năng lượng tiêu thụ để đẩy chất lỏng qua thiết bị trong quá trình đo. Tức là máy bơm khắc phục được tình trạng mất áp do dụng cụ đo do đo. Chi phí vận chuyển, v.v ... Ví dụ, một phần lớn áp suất chênh lệch do lưu lượng kế chênh áp tạo ra không thể phục hồi được, đồng thời lưu lượng kế dịch chuyển dương và lưu lượng kế tuabin cũng có lực cản đáng kể. Chỉ toàn kênh, không bị cản trởlưu lượng kế điện từvàlưu lượng kế siêu âmvề cơ bản không có chi phí và lưu lượng kế chèn có tỷ lệ tắc nghẽn nhỏ đối với đường kính ống lớn và tổn thất áp suất của chúng có thể được bỏ qua.
Người ta ước tính rằng mức tiêu thụ năng lượng bơm trong một năm của lưu lượng kế lỗ áp suất chênh lệch có đường kính 100mm tương đương với chi phí mua lưu lượng kế. Nếu một lưu lượng kế điện từ được thay thế, chi phí mua chỉ tương đương với bốn năm. tiêu thụ năng lượng. Dự kiến rằng việc tiêu thụ năng lượng bơm của đường ống có đường kính lớn hơn sẽ đắt hơn. Người ta thường tin rằng lưu lượng kế có tổn thất áp suất thấp và không có tổn thất áp suất nên được sử dụng càng nhiều càng tốt cho lưu lượng kế vượt quá 5000mm. Ví dụ, lưu lượng kế chênh lệch áp suất truyền thống được sử dụng trong các dự án cấp nước hiếm khi sử dụng tấm lỗ và sử dụng ống Venturi với tổn thất áp suất thấp. Bây giờ chúng được cập nhật thành lưu lượng kế điện từ và lưu lượng kế siêu âm.
4. Phí kiểm tra
Phí thử nghiệm sẽ được xác định theo thời gian kiểm định của lưu lượng kế. Để phát hiện dầu thô hoặc dầu tinh luyện thường được sử dụng để thanh toán thương mại, một ống thể tích tiêu chuẩn thường được thiết lập tại chỗ để thực hiện xác minh trực tuyến lưu lượng kế.
5. Chi phí bảo trì và chi phí phụ tùng, v.v.
Chi phí bảo trì là chi phí cần thiết để giữ cho hệ thống đo lường hoạt động bình thường sau khi lưu lượng kế được đưa vào sử dụng, chủ yếu bao gồm chi phí bảo trì và chi phí phụ tùng thay thế. Lưu lượng kế có các bộ phận chuyển động cần nhiều công việc bảo dưỡng hơn, chẳng hạn như thay thế thường xuyên các ổ trục, trục, bộ chạy, bánh răng truyền động chịu mài mòn, v.v ...; Các lưu lượng kế không có bộ phận chuyển động cũng cần được kiểm tra, chẳng hạn như phương pháp đo hình học thông thường để kiểm tra lưu lượng kế tấm lỗ.
Chi phí phụ tùng sẽ tăng lên khi hiệu suất của lưu lượng kế được cải thiện. Khi lựa chọn lưu lượng kế, cần cân nhắc đến việc tăng chi phí mua phụ tùng thay thế, đặc biệt là lưu lượng kế nhập khẩu từ nước ngoài, và đôi khi toàn bộ lưu lượng kế thường phải thay thế do khó thay thế phụ tùng.
6. Lựa chọn phương pháp đo và lưu lượng kế
Các phần trước đều nói về việc lựa chọn lưu lượng kế chung. Phần này lấy việc lựa chọn lưu lượng kế để đo lưu lượng bùn, lưu lượng chất lỏng lớn và lưu lượng hơi nước làm ví dụ.
1. Lựa chọn phép đo lưu lượng bùn
Từ danh sách lựa chọn lưu lượng kế, các lưu lượng kế tùy chọn có thể được sử dụng cho bùn sợi hạt bao gồm: lưu lượng kế chênh lệch áp suất bao gồm khuỷu tay, ống hình nêm, lưu lượng kế điện từ, lưu lượng kế siêu âm Doppler, lưu lượng kế Vortex, lưu lượng kế đích, lưu lượng kế khối lượng Coriolis, v.v. đối với việc sử dụng lưu lượng kế trong nước hiện nay và hiệu suất đo của các lưu lượng kế khác nhau, lưu lượng kế điện từ là lựa chọn hàng đầu để đo lưu lượng bùn, trừ khi bùn đo được là không dẫn điện hoặc chứa các hạt sắt từ và hệ thống đường ống đo lường không được phép cắt tắt thành Chỉ khi cảm biến lưu lượng được kết nối, các đồng hồ đo lưu lượng khác được chọn. Theo báo cáo, nhiều năm kinh nghiệm ứng dụng trong việc đo tốc độ dòng chảy của bùn than-nước với hàm lượng than nghiền lên đến 65% được coi là tốt hơn so với lưu lượng kế điện từ.
Lưu lượng kế chênh lệch áp suất có thể được sử dụng để đo bùn. Ngoài ống khuỷu, ống hình nêm và ống hình khuyên, cảm biến chênh lệch áp suất cũng có thể được sử dụng cho các tấm lỗ tròn và tấm lỗ lệch tâm khi pha rắn nhỏ. Ống Venturi cũng được sử dụng để đo lường. .
Có thể đo lưu lượng kế siêu âm Doppler mà không cần cắt bỏ đường ống và kẹp một đầu dò (đầu dò) siêu âm bên ngoài đường ống, nhưng độ chính xác của phép đo không cao.
Lưu lượng kế xoáy chỉ có thể đo chất rắn có chứa một lượng nhỏ bột, còn chất rắn có hàm lượng lớn hoặc dạng sợi sẽ gây ra tiếng ồn và không thể sử dụng được.
Lưu lượng kế đích được sử dụng cho lưu lượng chất lỏng như dầu nặng hoặc dầu dư có chứa than nghiền thành bột, và lưu lượng kế đích biến dạng được sử dụng.
Lưu lượng kế Coriolis có kinh nghiệm đo bùn ở nước ngoài, nhìn chung ống đo dạng ống thẳng của họ phù hợp, nhưng kinh nghiệm ứng dụng trong nước chưa nhiều.
2. Lựa chọn để đo lưu lượng lớn của chất lỏng trong đường ống kín
Lưu lượng lớn được đề cập ở đây không nói đến “lưu lượng tương đối lớn” khi vận tốc dòng chảy của một đường kính ống nào đó cao, mà là lưu lượng lớn giá trị tuyệt đối của lưu lượng. Vì vận tốc dòng chảy của chất lỏng do đường ống vận chuyển có một khoảng nhất định, nên vận tốc dòng chảy kinh tế của chất lỏng có độ nhớt thấp thường là 1 ~ 3m / s. Do đó, phép đo “lưu lượng lớn” được đề cập ở đây là phép đo lưu lượng đường ống lớn.
Nói chung, lưu lượng kế có đường kính ống dưới DN300 được gọi là lưu lượng kế đường kính ống vừa và nhỏ, lưu lượng kế trên DN300 ~ DN400 được gọi là lưu lượng kế đường kính ống lớn, và lưu lượng kế trên DN1200 được gọi là lưu lượng kế đường kính ống cực lớn. Thông thường, phép đo lưu lượng chất lỏng của ống có đường kính cực lớn chủ yếu là nước, ngoài nước còn có các sản phẩm dầu mỏ. Nói chung, lưu lượng kế đường kính lớn bao gồm lưu lượng kế chênh lệch áp suất, lưu lượng kế điện từ, lưu lượng kế siêu âm và lưu lượng kế chèn. Ngoài ra còn có lưu lượng kế dịch chuyển dương và lưu lượng kế tuabin cho DN300 ~ DN500.
(1) Điều kiện cài đặt
Các điều kiện lắp đặt chủ yếu dựa trên việc phương pháp đo có thể cho phép cắt dòng ống và tạm dừng hoạt động hay không, có cho phép khoan lỗ trên ống hay không và có cho phép cắt dòng ống để cài đặt cảm biến lưu lượng.
Nếu cảm biến lưu lượng được phép cắt dòng ống, có thể chọn lưu lượng kế điện từ, lưu lượng kế siêu âm có đoạn ống đo, lưu lượng kế dịch chuyển dương và lưu lượng kế tuabin.
Bộ chuyển đổi ngoại suylưu lượng kế siêu âmvà lưu lượng kế chèn có thể được chọn nếu cho phép khoan lỗ trên đường ống.
Nếu các yêu cầu trên không được phép, bạn chỉ có thể chọn lưu lượng kế siêu âm có đầu dò kẹp bên ngoài.
(2) Yêu cầu về độ chính xác của phép đo
Đối với chuyển giao lưu ký yêu cầu độ chính xác đo cao và chất lỏng không dẫn điện, có thể chọn lưu lượng kế siêu âm có đoạn ống đo, lưu lượng kế siêu âm đa kênh, lưu lượng kế dịch chuyển dương và lưu lượng kế tuabin, đồng thời lưu lượng kế điện từ cũng có thể được chọn cho lưu lượng kế chất lỏng dẫn điện.
Đối với tỷ lệ điều khiển, ống Venturi chênh lệch áp suất và lưu lượng kế siêu âm đầu dò kẹp bên ngoài có thể được lựa chọn với các yêu cầu về độ chính xác đo lường thấp hơn. Lưu lượng kế chèn tùy chọn với yêu cầu độ chính xác đo thấp.
(3) Tổn thất áp suất (chi phí năng lượng bơm)
Chi phí năng lượng bơm của phép đo lưu lượng lớn chiếm một tỷ lệ đáng kể trong chi phí vận hành đo lưu lượng, tổn thất áp suất và (chi phí năng lượng bơm) như chênh lệch áp suất Venturi, lưu lượng kế dịch chuyển dương và đếm lưu lượng tuabin. Nhỏ hơn là lưu lượng kế chèn và cái không có tổn thất áp suất làlưu lượng kế điện từ.
3. Lựa chọn phép đo lưu lượng hơi nước
Phép đo lưu lượng hơi nước được chia thành hai loại về mặt công nghệ đo, một loại là hơi quá nhiệt và hơi bão hòa có độ khô cao (độ khô x=0. 9 trở lên), loại còn lại là hơi bão hòa có độ khô thấp. Loại trước đây có thể được coi là chất lỏng một pha, trong khi loại sau là dòng hai pha. Vì tất cả các lưu lượng kế hiện nay chỉ thích hợp cho chất lỏng một pha nên hơi bão hòa có độ khô thấp cần được nghiên cứu thêm.
(1) Đo lưu lượng của hơi quá nhiệt và hơi bão hòa có độ khô cao
Các lưu lượng kế thường được sử dụng là: lưu lượng kế chênh lệch áp suất tiết lưu, đây vẫn là công cụ chính để đo lưu lượng hơi. Ví dụ, thiết bị tiết lưu, bộ truyền chênh lệch áp suất và nhóm ba van được tích hợp vào một lưu lượng kế tiết lưu tích hợp. Lưu lượng kế tiết lưu giải quyết khuyết điểm của lỗi ống tín hiệu chênh lệch áp suất. Ngoài ra còn có các bộ phận tiết lưu trồng, và các vòi phun tiêu chuẩn được sử dụng thay vì các tấm lỗ tiêu chuẩn. Bởi vì các đầu phun được so sánh với các tấm lỗ, hệ số dòng chảy ra của các vòi phun là ổn định và hệ số dòng chảy ra sẽ không thay đổi do cạnh cùn của góc nhọn. Tổn thất áp suất cũng thấp hơn so với tổn thất của tấm lỗ. , nói chung ở cùng tốc độ dòng chảy và giá trị, tổn thất áp suất là khoảng 30% đến 50% của tấm lỗ.
Lưu lượng kế dạng xoáy đo nhiệt độ trung bình, tức là dưới 200 độ. Cần phải nói rằng việc áp dụng hơi nước đã trở nên thuần thục. Nó là một loại lưu lượng kế thường được sử dụng trong đo lường hơi nước hiện nay. Tuy nhiên, phải lưu ý rằng môi chất có độ khô thấp sẽ làm cho hệ số dụng cụ lệch khỏi giá trị phát hiện và làm tăng sai số đo.
Lưu lượng kế dạng ống vận tốc thống nhất và lưu lượng kế rôto shunt vẫn có thể được sử dụng trong phân phối quản lý nội bộ nơi yêu cầu độ chính xác không quá cao, vì việc sử dụng tương đối rẻ và đơn giản, phù hợp để đo lưu lượng hơi nước vừa và nhỏ. .
Đối với lưu lượng kế mục tiêu, máy phát lưu lượng mục tiêu điện và khí nén được phát triển ở Trung Quốc vào những năm 1970 là thiết bị phát hiện của thiết bị kết hợp đơn vị điện và khí nén. Do lúc đó bộ biến đổi lực sử dụng trực tiếp cơ cấu cân bằng lực của bộ truyền chênh lệch áp suất nên nó đã mang lại nhiều khiếm khuyết do chính cơ cấu cân bằng lực gây ra. Ví dụ, độ chính xác của phép đo thấp, độ lệch điểm 0, độ tin cậy của cơ cấu đòn bẩy và độ ổn định kém. Do đó, các quy định ban đầu của JJG 461-1986 "máy phát luồng mục tiêu" đã được xây dựng vào năm 1986, tính đến nay đã được 25 năm. Vì về cơ bản các bộ truyền lưu lượng đích bằng điện và khí nén không còn được sản xuất và sử dụng nữa. Các quy định ban đầu không còn phù hợp để sử dụng, vì vậy một
Giao thức lưu lượng kế mục tiêu.
Cấu tạo của lưu lượng kế mục tiêu bao gồm ống đo, đĩa mục tiêu, cảm biến lực và bộ phận xử lý tín hiệu. Cảm biến lực là loại cảm biến đo biến dạng, và màn hình xử lý tín hiệu có thể đọc trực tiếp màn hình hiển thị hoặc xuất ra tín hiệu tiêu chuẩn. Cảm biến lực được cấu tạo bởi một thân đàn hồi hình trụ và một máy đo biến dạng lực và có thể là bên trong hoặc bên ngoài. Khi cơ thể đàn hồi biến dạng dưới tác dụng của lực, nó sẽ phá vỡ sự cân bằng của cây cầu bao gồm các đồng hồ đo biến dạng lực, tạo ra một tín hiệu điện bình phương với tốc độ dòng chảy.
Nguyên lý hoạt động của nó là đặt tấm tiêu vuông góc với phương của tia dòng chảy trong một đoạn ống thẳng có tiết diện không đổi. Khi chất lỏng đi quanh đĩa mục tiêu, đĩa mục tiêu phải chịu lực đẩy, và độ lớn của lực đẩy tỷ lệ với động năng của chất lỏng và diện tích của đĩa mục tiêu. tỷ lệ thuận. Trong một phạm vi nhất định của số Reynolds, dòng chảy qua lưu lượng kế tỷ lệ với lực trên tấm mục tiêu. Lực trên tấm mục tiêu được phát hiện bởi cảm biến lực.
Lấy một tấm mục tiêu hình tròn làm ví dụ, công thức cơ bản để tính lưu lượng là:
0 ac6fc8d45.png
Lực trên tấm mục tiêu được chuyển đổi thành tín hiệu dòng điện (4-20) mA hoặc tín hiệu áp suất không khí (20-100 kPa) thông qua bộ chuyển đổi lực và mối quan hệ giữa tín hiệu đầu ra và tốc độ dòng chảy có thể được xác định theo công thức trên.
Do lưu lượng kế đích kiểu biến dạng mới có cấu trúc và nguyên lý đo mới, nên nó có triển vọng ứng dụng tương đối ưu việt trong đo hơi và thích hợp để đo lưu lượng hơi vừa và nhỏ.
(2) Đo lưu lượng của hơi nước bão hòa độ khô thấp
Hơi bão hòa do các lò hơi công nghiệp nói chung tạo ra là hơi bão hòa có độ khô cao (trên 0. 95) tại cửa ra, nhưng trong quá trình vận chuyển đường dài, do nhiều yếu tố như giữ nhiệt kém hoặc không cân bằng không liên tục. sử dụng hơi nước, độ khô không ngừng tăng lên. rơi, và thậm chí trở thành hơi ướt có hàm lượng nước cao, tức là chất lỏng hai pha gồm khí và nước. Các đặc tính dòng chảy của chất lỏng hai pha về cơ bản khác với đặc tính dòng chảy một pha. Không thể sử dụng hệ số lưu lượng kế của đồng hồ đo lưu lượng hoặc hệ số dòng ra đo trong dòng một pha cho phép đo dòng hai pha. Ví dụ, hệ số dòng chảy ra trong thử nghiệm dòng chảy hai pha của lưu lượng kế lỗ phun phải được hiệu chỉnh về độ khô. Vì vậy, trong phép đo lưu lượng của hơi bão hòa độ khô thấp, thông số độ khô là thông số bắt buộc phải đo. Điều đáng tiếc là vẫn chưa có máy đo độ khô trưởng thành. Ngoài ra, việc hiệu chỉnh độ khô hệ số đồng hồ của các loại lưu lượng kế khác chưa được nghiên cứu sâu. Chỉ bằng cách giải quyết vấn đề này, tốc độ dòng hơi bão hòa khô thấp mới có thể được đo.