Расходомер на английском языке называется flowmeter, и Национальный комитет по одобрению научно - технической терминологии определяет его как прибор, указывающий измеренный расход и / или общее количество жидкости в течение выбранного промежутка времени. Проще говоря, это прибор для измерения потока жидкости в трубопроводе или открытом канале.
расходомер делится на дифманометр, роторный расходомер, дроссельный расходомер, щелевой расходомер, объемный расходомер, электромагнитный расходомер, ультразвуковой расходомер и так далее. Классификация по диэлектрикам: расходомеры жидкостей и газа.
Измерение - это глаз промышленного производства. Измерение потока является неотъемлемой частью измерения науки и техники и тесно связано с национальной экономикой, оборонным строительством и научными исследованиями. Выполнение этой работы играет важную роль в обеспечении качества продукции, повышении эффективности производства, содействии развитию науки и техники, особенно в сегодняшнюю эпоху энергетического кризиса и все более высокой степени автоматизации промышленного производства, положение и роль расходомеров в национальной экономике еще более очевидны.
Обычно используемая в технике единица m3 / h, которая может быть разделена на мгновенный расход (Flow Rate) и кумулятивный расход (Total Flow), мгновенный расход - это количество, которое пересекает эффективное сечение замкнутого трубопровода или открытого канала за единицу времени, протекающее вещество может быть газом, жидкостью, твердым телом; Совокупный расход представляет собой накопление эффективного сечения потока жидкости через закрытые или открытые каналы в течение определенного промежутка времени (день, неделя, январь, год). кумулятивный расход также может быть получен с помощью мгновенного интеграла потока во времени, поэтому между мгновенным расходомером и кумулятивным расходомером также может быть фаза

Разработка прикладных программ

Кориоли
Колиолиевый расходомер массы (далее именуемый CMF) - это прямой расходомер массы, изготовленный с использованием принципа силы Кориоли, при котором жидкость течет в вибрационной трубке пропорционально потоку массы. [2]
Применение CMF в Китае началось с опозданием, и несколько заводов уже разработали свои собственные рынки поставок. Есть также несколько заводов, создающих совместные предприятия или использующих зарубежные технологии для производства серии приборов.
Зарубежные CMF разработали более 30 серий, каждая серия разработок в техническом фокусе: анализ расхода измерительной трубы конструкции инноваций: улучшение нулевой стабильности и точности прибора и других характеристик; Увеличить прогиб измерительной трубы, повысить чувствительность: улучшить распределение напряжений измерительной трубы, уменьшить усталостное повреждение, усилить устойчивость к вибрационным помехам и так далее.
Некоторые производители разработали приборы Кориоли, которые могут измерять двухфазные газовые и жидкостные приборы, которые могут быть применены в ситуациях, когда оригинальные традиционные приборы, такие как разгрузка судов, содержащие пузырьки, не могут работать. В то же время существует MVD - преобразователь, который может реализовать онлайн - самоконтроль прибора, то есть нет необходимости удалять расходомер, используя проверку жесткости расходомера, чтобы определить производительность прибора на месте.
Электромагнитное излучение
С тех пор, как EMF вошла в промышленное применение в начале 1950 - х годов, область использования расширяется с каждым днем, начиная с конца 1980 - х годов на нее приходится от 16% до 20% продаж расходомеров в разных странах.
Китай быстро развивается, продажи в 1994 году оцениваются в 6500 - 7500 единиц. В Китае производится EMF с максимальным калибром 2 - 6 м, и есть возможность оборудования с калибром 3м для проверки реального потока. В 2008 году продажи достигли 77 миллионов долларов США, а предполагаемый объем продаж составляет более 350 000 штук.
Вихревые улицы
В конце 1960 - х годов USF стал использоваться в промышленности, а с конца 1980 - х годов на его долю приходилось от 4 до 6% продаж расходомеров в разных странах. В 1992 году мировой объем продаж оценивался в 35,48 млн. единиц, а отечественные товары за тот же период оценивались в 8000 - 9000 единиц.

Области применения

Методы измерения расхода и приборы применяются в следующих областях.
Промышленное производство
расходомер является одним из основных видов приборов в приборах и устройствах автоматизации процессов, он широко применяется во всех областях народного хозяйства, таких как металлургия, электроэнергетика, уголь, химическая промышленность, нефть, транспорт, строительство, легкое прядение, пищевая промышленность, медицина, сельское хозяйство, охрана окружающей среды и повседневная жизнь людей, является важным инструментом развития промышленного и сельскохозяйственного производства, экономии энергии, улучшения качества продукции, повышения экономической эффективности и уровня управления занимает важное место в национальной экономике. В приборах и устройствах автоматизации процессов расходомер имеет две основные функции: измерительный прибор, используемый в качестве системы автоматического управления процессом, и общий измерительный прибор для измерения количества материала.
Энергетическое измерение
Энергия делится на первичную энергию (уголь, сырая нефть, пластовый газ, нефтяной газ и природный газ), вторичную энергию (электричество, кокс, искусственный газ, готовое масло, сжиженный нефтяной газ, пар) и энергоносители (сжатый воздух, кислород, азот, водород, вода) и так далее. Измерение энергии является важным средством научного управления энергией, достижения экономии энергии и снижения потребления, а также повышения экономической эффективности. Водоизмерительные приборы являются важным компонентом энергетических измерительных приборов, и в таких широко используемых источниках энергии, как вода, искусственный газ, природный газ, пар и нефтепродукты, используется огромное количество расходомеров, которые являются незаменимыми инструментами управления энергопотреблением и экономического учета.
Охрана окружающей среды
Выбросы дымовых газов, жидких отходов, сточных вод и т. Д. Серьезно загрязняют атмосферу и водные ресурсы и серьезно угрожают среде обитания человека. Устойчивое развитие является национальной политикой, и охрана окружающей среды станет самой большой проблемой XXI века. Чтобы контролировать загрязнение воздуха и воды, необходимо усилить управление, основанное на количественном контроле за загрязнением, и расходомеры занимают незаменимое место в измерении выбросов дымовых газов, сточных вод и потока обработки выхлопных газов.
Китай является страной, в которой уголь является основным источником энергии, и миллионы дымовых труб по всей стране постоянно выбрасывают дымовые газы в атмосферу. Контроль за выбросами дымовых газов является важным проектом по борьбе с загрязнением, и каждая дымовая труба должна быть оснащена приборами для анализа дымовых газов и расходомерами, которые образуют систему мониторинга выбросов. Поток дымовых газов имеет большую трудность из - за большого размера дымохода и нерегулярной формы, его сложность состоит в том, что газовые компоненты изменяются неопределенно, диапазон скоростей потока большой, загрязнение, пыль, коррозия, высокая температура, отсутствие прямого участка трубы и так далее.
Транспорт
Существует пять способов: железнодорожный автомобильный, воздушный, водный и трубопроводный транспорт. Среди них трубопроводный транспорт уже давно существует, но применение не является распространенным. По мере того, как экологические проблемы выходят на первый план, характеристики трубопроводного транспорта привлекают внимание людей. Трубопроводный транспорт должен быть оснащен расходомером, который является глазом управления, распределения и планирования, а также необходимым инструментом для безопасного наблюдения и экономического учета.

Часто используемые типы:

Существует множество методов измерения расхода и приборов, а также методов классификации. До 2011 года в промышленности имелось более 60 видов расходомеров. Причина, по которой так много видов, заключается в том, что ни одна из них не являетсяИзмеренияПриборы расхода, применимые к любому состоянию потока и любым условиям использования, но с прогрессом времени, в эпоху Большого технологического взрыва, наконец, появился новейший продукт -массовый расходомерКачественный расходомер подходит для любой жидкости, любого измерения, любого состояния потока и любых условий использования, за исключением того, что он более дорогой и не может быть популярен в промышленности.

Более 60 расходомеров старого типа, каждый продукт имеет свою специфическую применимость и свои ограничения. По объектам измерений существуют две основные категории: закрытые трубопроводы и открытые каналы; Для целей измерений их можно разделить на измерения общего объема и измерения расхода, а их приборы называются соответственно измерителями объема и расходомерами.
Кроме того, принципы измерения можно разделить на следующие основные категории:
Принципы механики: приборы, относящиеся к таким принципам, имеют дифференциальное давление, роторную формулу, использующую теорему Бернулли; Импульсные, подвижные трубки, использующие теорему импульса; Используйте формулу прямой массы второго закона Ньютона; Цель, использующая принцип импульса жидкости; Турбины, использующие теорему углового импульса; вихревой, вихревой тип, использующий принцип гидродинамических колебаний; Используйте кожный хостинг с общей разницей статического давления, а также объемные и водосливные, желобчатые и так далее.
2. Электрические принципы: приборы, используемые для таких принципов, включают электромагнитные, дифференциальные конденсаторы, индуктивные, деформационные резисторы и так далее.
3. Акустический принцип: измерение расхода с использованием акустических принципов имеет ультразвуковую, акустическую (ударную) и так далее.
Термологические принципы: тепловые, прямые, косвенные и т.д. измерения расхода с использованием тепловых принципов.
5. Оптические принципы: лазерные, фотоэлектрические и т. Д. Это приборы, относящиеся к таким принципам.
Принципы атомной физики: ЯМР, ЯР и т. Д. являются приборами, относящимися к этим принципам.
7.Другие принципы: принцип маркировки (принцип индикации, принцип ядерного магнитного резонанса), принцип корреляции и так далее.
В этой статье в соответствии с наиболее распространенной и широкой классификацией в настоящее время, соответственно, описывается принцип, характеристики, обзор применения и использование различных расходомеров как внутри страны, так и за рубежом в этой ситуации:
мишень
Целевые расходомеры - это расходомеры, основанные на механических принципах, которые разрабатываются и применяются в промышленности в течение десятилетий. Новый целевой расходомер SBL основан на традиционном целевом расходомере, с развитием новых датчиков, микроэлектроники и разработки нового конденсаторного индукционного расходомера, он не только имеет характеристики пористой пластины, вихревой улицы и других расходомеров без подвижных компонентов, но и обладает высокой чувствительностью, точностью, сопоставимой с объемным расходомером, шириной диапазона. [3]
В 1970 - х годах в Китае были разработаны электрические и пневматические целевые датчики расхода. Поскольку преобразователь силы в то время непосредственно использует механизм балансировки силы дифференциального преобразователя, этот расходомер не может не использовать множество недостатков, вызванных самим механизмом балансировки силы, таким как легкость дрейфа нуля, низкая точность измерения и плохая надежность рычажного механизма. Из - за плохой работы механизма баланса сил многие преимущества самого целевого расходомера не были эффективно реализованы, и до сих пор плохое впечатление пользователей от старого целевого расходомера не было устранено.
Новый SBL - целевой расходомер преобразователь силы с использованием тензометрического преобразователя силы, который полностью устраняет недостатки вышеуказанного механизма баланса сил, новый целевой расходомер также применяет микроэлектронику и компьютерные технологии к преобразователю сигнала и части дисплея, расходомер имеет ряд преимуществ, я считаю, что в будущем он будет играть важную роль во многих расходомерах.
Дифференциальное давление
Дифференциальный расходомер - это прибор для расчета расхода на основе дифференциального давления, создаваемого взаимодействием элементов измерения расхода и жидкости, установленных в трубопроводе, известных условий жидкости и геометрических размеров элементов измерения и трубопровода.
Дифференциальный расходомер состоит из первичных (контрольных) и вторичных (дифференциальных преобразователей и расходомеров) устройств. Дифференциальные расходомеры обычно классифицируются в виде контрольных элементов, таких как расходомеры с диафрагмой, расходомеры Вентури, расходомеры со средними скоростями,теорема Пито - расходомер БитобараИ так далее.
Вторичное устройство представляет собой различные механические, электронные, механические и электромеханические дифманометры, дифманометры и приборы для отображения расхода. Он превратился в большой класс приборов с высокой степенью трификации (серизации, обобщения и стандартизации) и сложными спецификациями типов, которые могут измерять как параметры потока, так и другие параметры (например, давление, положение, плотность и т. Д.).
Элементы измерения расходомера дифференциального давления в соответствии с принципом его действия можно разделить на следующие категории: дроссельное устройство, гидравлическое сопротивление, центробежное, динамическая головка давления, усиление динамического напора и струйное.
Тесты могут быть разделены на две основные категории в зависимости от степени их стандартизации: стандартные и нестандартные.
Так называемые стандартные контрольные элементы предназначены для определения величины потока и оценки погрешности измерения до тех пор, пока они спроектированы, изготовлены, установлены и используются в соответствии со стандартными документами без калибровки реального потока.
Нестандартные тесты являются менее зрелыми и еще не включены в международные стандарты. Дифференциальный расходомер - это наиболее широко используемый расходомер, который занимает первое место среди всех видов расходомеров. Благодаря появлению новых расходомеров их использование постепенно снижается, но в настоящее время они остаются наиболее важной категорией расходомеров.
Выбор:
Общий выбор
Можно рассмотреть пять аспектов: характеристики расходомера, характеристики жидкости, условия установки, экологические условия и экономические факторы. Ниже приводятся подробные данные по пяти областям:
Аспекты характеристик прибора: точность, повторяемость, линейность, диапазон, диапазон расхода, характеристики выхода сигнала, время отклика, потеря давления и т.д.;
С точки зрения свойств жидкости: температура, давление, плотность, вязкость, химическая коррозия, абразивность, накипение, смешивание фаз, фазовый переход, проводимость, скорость звука, коэффициент теплопроводности, удельная теплоемкость, индекс изоэнтропии;
С точки зрения условий монтажа: направление расположения трубопровода, направление потока, длина секции прямой трубы верхней и нижней стороны контрольного элемента, калибр трубопровода, пространство для ремонта, питание, заземление, вспомогательное оборудование (фильтр, дегазатор), установка, и т.д.;
С точки зрения условий окружающей среды: температура окружающей среды, влажность, электромагнитные помехи, безопасность, взрывостойкость, вибрация трубопровода и так далее;
Экономические факторы: расходы на приобретение приборов, расходы на установку, эксплуатационные расходы, расходы на проверку, расходы на техническое обслуживание, срок службы приборов, запасные части и т.д.
(ii) Этапы выбора расходомерных приборов являются следующими:
Типы первичных доступных приборов в зависимости от типа жидкости и пяти факторов (необходимо несколько типов для выбора);
Сбор информации о типах праймериз и информации о ценах, подготовка условий для углубленного анализа и сравнения;
3. Постепенная концентрация на 1 - 2 типах с использованием метода поэтапного отказа, повторный сравнительный анализ пяти факторов для окончательного определения целей предварительного отбора.
Замечания
Характеристики жидкости в основном относятся к давлению, температуре, плотности, вязкости, сжатию газа и т. Д. Поскольку объем газа изменяется с температурой и давлением, следует рассмотреть вопрос о том, следует ли компенсировать коррекцию.
Характеристики прибора относятся к точности прибора, повторяемости, линейности, размерному соотношению, потере давления, начальному потоку, выходному сигналу и времени отклика и т. Д., Время выбора потока должно быть тщательно проанализировано и сопоставлено с вышеуказанными показателями, выберите прибор, который отвечает требованиям расхода измеренной среды.
Условия установки относятся к потоку газа, направлению трубопровода, длине прямого трубопровода вверх и вниз по течению, диаметру трубы, пространственному положению и трубам, которые влияют на точную работу, техническое обслуживание и срок службы расходомера газа.
Экономические факторы относятся к расходам на приобретение, установку, техническое обслуживание, проверку и запасные части и т. Д., На которые также влияют характеристики, надежность и срок службы расходомера газа.
Класс точности и функции в соответствии с требованиями измерения и условиями использования выбирают уровень точности прибора, чтобы быть экономически рентабельным. Например, для торговых расчетов, передачи продукции и измерения энергии,
При выборе уровня точности, например, уровень 1.0, уровень 0.5 или выше, для случаев управления процессом, в соответствии с требованиями управления выбираются различные уровни точности. Некоторые просто проверяют расход процесса, без точного контроля и измерения случаев, вы можете выбрать более низкий уровень точности, например, 1.5, 2.5 или даже 4.0, когда вы можете выбрать недорогой вставной электромагнитный расходомер для измерения скорости потока среды, диапазон измерения прибора и диаметр для измерения общей среды, полный расход электромагнитного расходомера может быть выбран в диапазоне 0,5 - 12 м / с. Выбор спецификации прибора (калибра) не обязательно такой же, как у технологического трубопровода, в зависимости от того, определяется ли диапазон измеренного расхода в диапазоне скоростей потока, то есть, когда скорость потока в трубопроводе низкая и не отвечает требованиям расходомера или точность измерения при этой скорости не может быть гарантирована, необходимо уменьшить калибр прибора, тем самым увеличить скорость потока в трубе и получить удовлетворительные результаты измерения.