Przepływomierz Yokogawy

Rodzaje przepływomierzy Yokogawa

Typy przepływomierzy objętościowych
Dostępnych jest kilka typów przepływomierzy objętościowych, a każdy z nich działa na innych zasadach.
●Przepływomierze powierzchniowej fali akustycznej (SAW):Przepływomierze SAW (rysunek 2) to nieinwazyjne urządzenia, które wykorzystują powierzchniowe fale akustyczne do pomiaru natężenia przepływu płynu. Działają na zasadzie analizy zmian w propagacji fal wywołanych przepływem płynu.
●Głowica mechanizmu różnicowego:Mierzy różnicę ciśnień na przeszkodzie (np. kryzach, zwężkach Venturiego).
●Powierzchnia różnicowa (Rotametry):Wykorzystuje pływak w zwężającej się rurce, aby wizualnie wyświetlić natężenie przepływu.
●Przepływomierze turbinowe:Mierzy prędkość przepływu poprzez obrót wirnika z łopatkami lub łopatkami.
●Przepływomierze ultradźwiękowe:Oblicza natężenie przepływu poprzez pomiar różnicy czasu przesyłanych sygnałów ultradźwiękowych.
●Przepływomierze wirowe:Określa natężenie przepływu poprzez pomiar częstotliwości wirów tworzonych przez ciało urwiste w strumieniu przepływu.
●Przepływomierze magnetyczne:Wykorzystuje indukcję elektromagnetyczną do pomiaru napięcia indukowanego przez przewodzący płyn przepływający przez pole magnetyczne.
●Przepływomierze łopatkowe:Użyj obracającego się koła z łopatkami, aby zmierzyć natężenie przepływu, gdy płyn napiera na łopatki łopatek.

Przepływomierze masowe
Istnieją dwa typy przepływomierzy masowych: termiczne przepływomierze masowe i przepływomierze masowe Coriolisa. Mierzą masę przepływu materiału przez miernik. Są przeznaczone głównie do pomiaru gazów, ale w niektórych zastosowaniach mogą mierzyć ciecze.
●Termiczne przepływomierze masowe:Przepływomierze termiczne wykorzystują źródło ciepła do wprowadzenia ciepła do przepływu i mierzą, jak zmienia się temperatura za pomocą czujników lub ile energii potrzeba do utrzymania stałego źródła ciepła. Źródło ciepła może iść bezpośrednio do przepływu lub znajdować się na zewnątrz licznika.
●Przepływomierze masowe Coriolisa:Przepływomierze masowe Coriolisa mają element obrotowy, który wprowadza siłę Coriolisa do przepływającego medium. Przepływomierz może wykryć wynikający z tego moment pędu płynu i jest proporcjonalny do masy płynu.

Zalety przepływomierza Yokogawa

Jak wybrać przepływomierz Yokogawa

Początkowe kroki

Pierwszym krokiem w procesie wyboru czujnika przepływu jest określenie, czy informacja o natężeniu przepływu powinna być ciągła czy zsumowana i czy informacja ta jest potrzebna lokalnie czy zdalnie. Jeśli zdalnie, czy transmisja powinna być analogowa, cyfrowa czy współdzielona? Oraz, jeśli jest udostępniana, jaka jest wymagana (minimalna) częstotliwość aktualizacji danych? Po udzieleniu odpowiedzi na te pytania należy przeprowadzić ocenę właściwości i charakterystyki przepływu płynu procesowego oraz rurociągu, w którym będzie umieszczony przepływomierz.

Charakterystyka płynu i przepływu

Wymieniono płyn i jego temperaturę pod ciśnieniem, dopuszczalny spadek ciśnienia, gęstość (lub ciężar właściwy), przewodność, lepkość (newtonowską czy nie?) i prężność pary w maksymalnej temperaturze roboczej, wraz ze wskazaniem, w jaki sposób te właściwości mogą się zmieniać lub oddziaływać na siebie . Ponadto należy podać wszelkie informacje dotyczące bezpieczeństwa lub toksyczności, wraz ze szczegółowymi danymi dotyczącymi składu płynu, obecności pęcherzyków, ciał stałych (ściernych lub miękkich, wielkości cząstek, włókien), skłonności do powlekania i właściwości przepuszczania światła (nieprzezroczysty, półprzezroczysty). lub przezroczysty?).

Zakresy ciśnienia i temperatury

Oprócz normalnych wartości roboczych należy podać oczekiwane minimalne i maksymalne wartości ciśnienia i temperatury. Czy przepływ może się odwrócić, czy nie zawsze wypełnia rurę, czy może wystąpić przepływ ślimakowy (powietrze-ciała stałe-ciecz), czy prawdopodobne jest napowietrzanie lub pulsacja, czy mogą wystąpić nagłe zmiany temperatury lub czy potrzebne są specjalne środki ostrożności podczas czyszczenia i konserwacji, fakty te również powinny zostać podane.

Obszar rurociągów i instalacji

Jeśli chodzi o rurociąg i obszar, w którym ma być umieszczony przepływomierz, należy określić następujące informacje: w przypadku rurociągu, jego kierunek (unikać przepływu w dół w zastosowaniach płynnych), rozmiar, materiał, harmonogram, ciśnienie znamionowe kołnierza, dostępność, zwroty w górę lub w dół, zawory, regulatory i dostępne długości odcinków prostych rur.
W związku z danym obszarem inżynier specyfikujący musi wiedzieć, czy występują lub są możliwe wibracje lub pola magnetyczne, czy dostępna jest energia elektryczna lub pneumatyczna, czy obszar jest sklasyfikowany pod kątem zagrożenia wybuchem lub czy istnieją inne specjalne wymagania, takie jak zgodność z przepisami sanitarnymi lub przepisy dotyczące czyszczenia na miejscu (CIP).

Natężenia przepływu i dokładność

Następnym krokiem jest określenie wymaganego zakresu miernika poprzez określenie minimalnych i maksymalnych przepływów (masowych lub objętościowych), które będą mierzone. Następnie określa się wymaganą dokładność pomiaru przepływu. Zazwyczaj dokładność jest określana jako procent rzeczywistego odczytu (AR), procent skalibrowanego zakresu (CS) lub procent jednostek pełnej skali (FS). Wymagania dotyczące dokładności należy określić oddzielnie dla minimalnego, normalnego i maksymalnego natężenia przepływu. Jeśli nie znasz tych wymagań, działanie Twojego miernika może nie być akceptowalne w pełnym zakresie.

Dokładność a powtarzalność

W zastosowaniach, w których produkty są sprzedawane lub kupowane na podstawie odczytu licznika, krytyczna jest absolutna dokładność. W innych zastosowaniach powtarzalność może być ważniejsza niż absolutna dokładność. Dlatego wskazane jest ustalenie odrębnie wymagań dotyczących dokładności i powtarzalności dla każdego zastosowania i podanie obu wymagań w specyfikacjach.
Gdy dokładność przepływomierza jest podana w jednostkach % CS lub % FS, jego błąd bezwzględny będzie wzrastał wraz ze spadkiem mierzonego natężenia przepływu. Jeśli błąd licznika jest podany w % AR, błąd w wartościach bezwzględnych pozostaje taki sam przy wysokich i niskich przepływach. Ponieważ pełna skala (FS) jest zawsze większą wielkością niż skalibrowany zakres (CS), czujnik o wydajności % FS zawsze będzie miał większy błąd niż czujnik o tej samej specyfikacji % CS. Dlatego też, aby rzetelnie porównać wszystkie oferty, wskazane jest przeliczenie wszystkich podanych stwierdzeń błędów na te same jednostki % AR.
Zaleca się także, aby użytkownik porównał instalacje na podstawie całkowitego błędu pętli. Na przykład niedokładność kryzy jest podawana w % AR, podczas gdy błąd powiązanej komórki d/p jest w % CS lub % FS. Podobnie niedokładność miernika Coriolisa jest sumą dwóch błędów, jednego podanego w % AR, drugiego jako wartości % FS. Całkowitą niedokładność oblicza się poprzez pierwiastek z sumy kwadratów niedokładności składników przy pożądanych natężeniach przepływu.
W dobrze przygotowanych specyfikacjach przepływomierzy wszystkie stwierdzenia dotyczące dokładności są przeliczane na jednolite jednostki % AR, a te wymagania % AR są określone oddzielnie dla przepływu minimalnego, normalnego i maksymalnego. Wszystkie specyfikacje i oferty przepływomierzy powinny wyraźnie określać zarówno dokładność, jak i powtarzalność przepływomierza przy przepływach minimalnych, normalnych i maksymalnych.
Jeżeli można uzyskać akceptowalną wydajność dla dwóch różnych kategorii przepływomierzy i jedna nie zawiera ruchomych części, należy wybrać ten bez ruchomych części. Części ruchome są potencjalnym źródłem problemów, nie tylko z oczywistych powodów zużycia, smarowania i wrażliwości na powłokę, ale także dlatego, że części ruchome wymagają wolnych przestrzeni, które czasami powodują „poślizg” mierzonego przepływu. Nawet w przypadku dobrze utrzymanych i skalibrowanych mierników ten niezmierzony przepływ zmienia się wraz ze zmianami lepkości i temperatury płynu. Zmiany temperatury zmieniają również wymiary wewnętrzne licznika i wymagają kompensacji.
Ponadto, jeśli można uzyskać tę samą wydajność zarówno w przypadku pełnego przepływomierza, jak i czujnika punktowego, ogólnie zaleca się użycie przepływomierza. Ponieważ czujniki punktowe nie patrzą na pełny przepływ, odczytują dokładnie tylko wtedy, gdy zostaną wprowadzone na głębokość, na której prędkość przepływu jest średnią profilu prędkości w rurze. Nawet jeśli ten punkt zostanie dokładnie określony podczas kalibracji, prawdopodobnie nie pozostanie niezmieniony, ponieważ profile prędkości zmieniają się wraz z natężeniem przepływu, lepkością, temperaturą i innymi czynnikami.
Jeśli wszystkie inne względy są takie same, ale jedna konstrukcja zapewnia mniejsze straty ciśnienia, zaleca się wybranie tej konstrukcji. Jednym z powodów jest to, że stratę ciśnienia trzeba będzie pokryć wyższymi kosztami eksploatacji pomp lub sprężarek w całym okresie eksploatacji instalacji. Innym powodem jest to, że spadek ciśnienia jest spowodowany jakimkolwiek ograniczeniem na ścieżce przepływu, a wszędzie tam, gdzie rura jest ograniczona, staje się potencjalnym miejscem gromadzenia się materiału, zatykania lub kawitacji.

Jednostki masy lub objętości

Przed określeniem przepływomierza zaleca się również ustalenie, czy informacje o przepływie będą bardziej przydatne, jeśli zostaną przedstawione w jednostkach masy czy objętości. Podczas pomiaru przepływu materiałów ściśliwych przepływ objętościowy nie jest zbyt znaczący, chyba że gęstość (a czasami także lepkość) jest stała. Podczas pomiaru prędkości (przepływu objętościowego) nieściśliwych cieczy obecność zawieszonych pęcherzyków spowoduje błąd, dlatego zanim płyn dotrze do miernika, należy usunąć powietrze i gaz. W innych czujnikach prędkości wykładziny rurowe mogą powodować problemy (ultradźwięki) lub miernik może przestać działać, jeśli liczba Reynoldsa jest zbyt niska (w miernikach z przepuszczaniem wirów wymagane jest RD > 20,000).
W świetle tych rozważań należy pamiętać o przepływomierzach masowych, które są niewrażliwe na zmiany gęstości, ciśnienia i lepkości i nie mają na nie wpływu zmiany liczby Reynoldsa. W przemyśle chemicznym nie wykorzystuje się również w wystarczającym stopniu różnych koryt, które mogą mierzyć przepływ w częściowo pełnych rurach i przepuszczać duże pływające lub osadzające się ciała stałe.

Jak konserwować przepływomierz Yokogawa

Na wymagania konserwacyjne i oczekiwaną żywotność przepływomierzy wpływa wiele czynników. Najważniejszym czynnikiem jest oczywiście dopasowanie odpowiedniego instrumentu do konkretnego zastosowania. Źle dobrane urządzenia niezmiennie będą powodować problemy na wczesnym etapie. Przepływomierze bez ruchomych części zwykle wymagają mniej uwagi niż przepływomierze z ruchomymi częściami. Jednak wszystkie przepływomierze ostatecznie wymagają konserwacji.

Elementy główne przepływomierzy różnicy ciśnień wymagają rozbudowanych rurociągów, zaworów i złączek, gdy są połączone z elementami wtórnymi, dlatego w takich instalacjach konserwacja może być powtarzającym się wysiłkiem. Przewody impulsowe mogą się zatykać lub korodować i należy je oczyścić lub wymienić. Niewłaściwe umiejscowienie elementu wtórnego może skutkować błędami pomiaru. Przeniesienie elementu może być kosztowne.
Przepływomierze z ruchomymi częściami wymagają okresowej kontroli wewnętrznej, zwłaszcza jeśli dozowana ciecz jest brudna lub lepka. Zainstalowanie filtrów przed takimi urządzeniami pomoże zminimalizować zanieczyszczenie i zużycie. W przypadku przyrządów pozbawionych przeszkód, takich jak mierniki ultradźwiękowe lub elektromagnetyczne, mogą wystąpić problemy z elementami elektronicznymi elementu wtórnego. Czujniki ciśnienia powiązane z elementami wtórnymi należy okresowo usuwać i sprawdzać.

Zastosowania, w których mogą wystąpić powłoki, również stanowią potencjalny problem w przypadku instrumentów pozbawionych przeszkód, takich jak urządzenia magnetyczne lub ultradźwiękowe. Jeśli powłoka jest izolacyjna, działanie przepływomierzy magnetycznych będzie ostatecznie pogorszone, jeśli elektrody zostaną odizolowane od cieczy. Stanowi temu można zapobiec poprzez okresowe czyszczenie. W przypadku przepływomierzy ultradźwiękowych kąty załamania mogą się zmieniać, a energia dźwiękowa pochłonięta przez powłokę spowoduje, że miernik przestanie działać.