Класификацията на оборудването за измерване на потока може да бъде разделена на: обемен разходомер, скоростен разходомер, целеви разходомер, електромагнитен разходомер, вихров разходомер, ротаметър, разходомер за диференциално налягане, ултразвуков разходомер, масов разходомер и др.
1. Ротаметър
Поплавъчният разходомер, известен още като ротаметър, е вид разходомер с променлива площ. Във вертикална конусна тръба, която се разширява отдолу нагоре, гравитацията на поплавъка с кръгло напречно сечение се поема от хидродинамичната сила и поплавъкът може да се намира в нея. Конусът може да се повдига и спуска свободно. Той се движи нагоре и надолу под действието на скоростта на потока и плаваемостта и след балансиране с тежестта на поплавъка, тя се предава към циферблата чрез магнитна връзка, за да покаже дебита. Обикновено се разделят на стъклени и метални ротометри. Металните роторни разходомери са най-често използваните в индустрията. За корозивни среди с малък диаметър на тръбите обикновено се използва стъкло. Поради крехкостта на стъклото, ключовата контролна точка е и роторният разходомер, изработен от благородни метали като титан. Има много местни производители на роторни разходомери, главно Chengde Kroni (използващ немска технология в Кьолн), Kaifeng Instrument Factory, Chongqing Chuanyi и Changzhou Chengfeng, всички произвеждат ротометри. Поради високата точност и повторяемост на ротаметрите, те се използват широко при откриване на поток в тръби с малък диаметър (≤ 200 мм).
2. Дебитомер с положително изместване
Обемният разходомер измерва обемния поток на флуида, като измерва обема, образуван между корпуса и ротора. Според структурата на ротора, обемните разходомери включват тип „колело с талията“, тип „скрепер“, тип „елиптичен механизъм“ и т.н. Обемните разходомери се характеризират с висока точност на измерване, някои до 0,2%; проста и надеждна структура; широко приложение; устойчивост на висока температура и високо налягане; ниски монтажни условия. Те се използват широко при измерване на суров петрол и други нефтопродукти. Поради зъбното задвижване обаче, по-голямата част от тръбопровода представлява най-голямата скрита опасност. Необходимо е да се монтира филтър пред оборудването, което има ограничен живот и често се нуждае от поддръжка. Основните местни производствени предприятия са: Kaifeng Instrument Factory, Anhui Instrument Factory и др.
3. Дебитомер за диференциално налягане
Разходомерът за диференциално налягане е измервателно устройство с дълга история на употреба и пълни експериментални данни. Това е разходомер, който измерва разликата в статичното налягане, генерирана от флуида, преминаващ през дроселиращото устройство, за да покаже дебита. Най-основната конфигурация се състои от дроселиращо устройство, тръбопровод за сигнал за диференциално налягане и диференциален манометър. Най-често използваното дроселиращо устройство в индустрията е „стандартното дроселиращо устройство“, което е стандартизирано. Например, стандартен отвор, дюза, дюза на Вентури, тръба на Вентури. Сега дроселиращото устройство, особено измерването на дебита през дюзата, се движи към интеграция и високопрецизният предавател на диференциално налягане и температурната компенсация са интегрирани с дюзата, което значително подобрява точността. Технологията с тръба на Пито може да се използва за онлайн калибриране на дроселиращото устройство. В днешно време в промишлените измервания се използват и някои нестандартни дроселиращи устройства, като например двойни отвори, кръгли отвори, пръстеновидни отвори и др. Тези измервателни уреди обикновено изискват калибриране за реален поток. Структурата на стандартното дроселиращо устройство е сравнително проста, но поради относително високите изисквания за толеранс на размерите, формата и позицията, технологията на обработка е сравнително сложна. Вземайки за пример стандартната диафрагма, тя е ултратънка пластиноподобна част, която е склонна към деформация по време на обработка, а по-големите диафрагми също са склонни към деформация по време на употреба, което влияе върху точността. Отворът за налягане на дроселиращото устройство обикновено не е твърде голям и ще се деформира по време на употреба, което ще повлияе на точността на измерване. Стандартната диафрагма ще износи структурните елементи, свързани с измерването (като например остри ъгли), поради триенето на флуида в нея по време на употреба, което ще намали точността на измерване.
Въпреки че разработването на разходомери за диференциално налягане е сравнително ранно, с непрекъснатото усъвършенстване и развитие на други форми на разходомери и непрекъснатото подобряване на изискванията за измерване на потока за индустриалното развитие, позицията на разходомерите за диференциално налягане в промишлените измервания е частично заменена от усъвършенствани, високопрецизни и удобни разходомери.
4. Електромагнитен разходомер
Разработен е електромагнитен разходомер, базиран на принципа на електромагнитната индукция на Фарадей, за измерване на обемния поток на проводима течност. Съгласно закона за електромагнитната индукция на Фарадей, когато проводник пресече линията на магнитното поле в магнитно поле, в проводника се генерира индуцирано напрежение. Големината на електродвижещата сила е съобразена с тази на проводника. В магнитното поле скоростта на движение, перпендикулярно на магнитното поле, е пропорционална и след това, в зависимост от диаметъра на тръбата и разликата в средата, тя се преобразува в дебит.
Електромагнитен разходомер и принципи за избор: 1) Течността, която ще се измерва, трябва да е проводима течност или суспензия; 2) Калибър и обхват, за предпочитане нормалният обхват да е повече от половината от пълния обхват, а дебитът да е между 2-4 метра; 3) Работното налягане трябва да е по-малко от съпротивлението на налягане на разходомера; 4) За различни температури и корозивни среди трябва да се използват различни материали за облицовка и електроди.
Точността на измерване на електромагнитния разходомер се основава на ситуацията, в която течността е пълна с тръбата, а проблемът с измерването на въздух в тръбата все още не е добре решен.
Предимства на електромагнитните разходомери: Няма дроселираща част, така че загубата на налягане е малка и консумацията на енергия е намалена. Тя е свързана само със средната скорост на измерваната течност, а диапазонът на измерване е широк; други среди могат да се измерват само след калибриране с вода, без корекция, най-подходящи за използване като измервателно устройство за утаяване. Поради непрекъснатото усъвършенстване на технологиите и технологичните материали, непрекъснатото подобряване на стабилността, линейността, точността и живота, както и непрекъснатото разширяване на диаметъра на тръбите, измерването на двуфазни твърдо-течни среди използва сменяеми електроди и скреперни електроди за решаване на проблема. Проблемите с измерването на среда с високо налягане (32MPA), устойчивост на корозия (антикиселинна и алкална облицовка), както и непрекъснатото разширяване на калибъра (до 3200 мм калибър), непрекъснатото увеличаване на живота (обикновено повече от 10 години), електромагнитните разходомери се използват все по-широко, цената им също е намалена, но общата цена, особено цената на тръбите с голям диаметър, все още е висока, така че те заемат важно място при закупуването на разходомери.
5. Ултразвуков разходомер
Ултразвуковият разходомер е нов тип инструмент за измерване на потока, разработен в днешно време. С ултразвуков разходомер може да се измерва флуид, който може да предава звук; ултразвуковият разходомер може да измерва потока на високовискозна течност, непроводяща течност или газ, а принципът на измерване на дебита е: скоростта на разпространение на ултразвуковите вълни във флуида ще варира в зависимост от дебита на измерваната течност. В момента високопрецизните ултразвукови разходомери все още се предлагат в света на чуждестранни марки, като например японската Fuji и американската Kanglechuang; местните производители на ултразвукови разходомери включват главно: Tangshan Meilun, Dalian Xianchao, Wuhan Tailong и др.
Ултразвуковите разходомери обикновено не се използват като инструменти за измерване на утаяване и производството не може да бъде спряно за подмяна, когато точката на измерване на място е повредена, и често се използват в ситуации, когато са необходими параметри за изпитване, за да се насочва производството. Най-голямото предимство на ултразвуковите разходомери е, че те се използват за измерване на дебит с голям калибър (диаметър на тръбите по-голям от 2 метра). Дори ако някои точки на измерване се използват за утаяване, използването на високопрецизни ултразвукови разходомери може да спести разходи и да намали поддръжката.
6. Масов разходомер
След години на изследвания, U-образният тръбен масов разходомер е представен за първи път от американската компания MICRO-MOTION през 1977 г. След появата си на пазара, този разходомер демонстрира силна жизненост. Предимството му е, че сигналът за масовия разход може да се получи директно и не се влияе от влиянието на физическите параметри. Точността е ± 0,4% от измерената стойност, а някои могат да достигнат 0,2%. Може да измерва голямо разнообразие от газове, течности и суспензии. Особено подходящ е за измерване на втечнен нефтен газ и втечнен природен газ с качествени търговски среди. Електромагнитният разходомер е недостатъчен; тъй като не се влияе от разпределението на скоростта на потока от страната нагоре по течението, няма нужда от директни тръбни секции от предната и задната страна на разходомера. Недостатъкът е, че масовият разходомер има висока точност на обработка и обикновено има тежка основа, така че е скъп; тъй като лесно се влияе от външни вибрации и точността намалява, обърнете внимание на избора на мястото и метода на монтаж.
7. Вихров разходомер
Вихровият разходомер, известен още като вихров разходомер, е продукт, появил се едва в края на 70-те години на миналия век. Той е популярен от пускането си на пазара и се използва широко за измерване на течности, газове, пара и други среди. Вихровият разходомер е скоростен разходомер. Изходният сигнал е импулсен честотен сигнал или стандартен токов сигнал, пропорционален на дебита, и не се влияе от температурата на флуида, налягането, състава, вискозитета и плътността. Структурата е проста, няма движещи се части и детекторният елемент не докосва измерваната течност. Характеризира се с висока точност и дълъг експлоатационен живот. Недостатъкът е, че по време на монтажа е необходима определена права тръбна секция, а обикновеният тип не е устойчив на вибрации и висока температура. Вихровият разходомер има пиезоелектричен и капацитивен тип. Последният има предимства по отношение на температурна устойчивост и вибрационна устойчивост, но е по-скъп и обикновено се използва за измерване на прегрята пара.
8. Целеви разходомер
Принцип на измерване: Когато средата тече в измервателната тръба, разликата в налягането между нейната собствена кинетична енергия и налягането на целевата плоча ще предизвика леко изместване на целевата плоча и получената сила е пропорционална на дебита. Може да измерва ултрамалък поток, ултранисък дебит (0 - 0,08 M/S), а точността може да достигне 0,2%.
Време на публикуване: 07 април 2021 г.