Предприятия, которые работают в разнообразных отраслях промышленности, используют при своем производстве приборы под названием расходомеры. Они с помощью ультразвука способны учитывать количество потребляемой воды либо других жидкостей.
Необходимость в расходомере
Этот прибор нужен для того, чтобы легко измерить количество расходуемого вещества за определенный период времени. Чаще всего те, кто пользуется трубопроводами, ведут учет количества топлива, жидкости и газа. Интересно отметить то, что такие аппараты применяются не только в промышленности, а и в быту, к примеру, можно узнать расход воды в доме.
Как правильно подобрать прибор?
Для того чтобы правильно подобрать расходомер жидкости, необходимо четко понимать основные требования, которые к нему будут предъявлены. Поэтому важно знать технологические параметры и весь процесс его установки.
Вот перечень ключевых вопросов, которые нужно уяснить перед покупкой такого прибора:
1. Какая среда (вода, воздух, газы и т.д.)?
2. Что понадобиться измерять (суммарный и/или мгновенный расход, скорость)?
3. В том случае, если жидкость не вода, то какая у нее вязкость?
4. Есть ли требование к наличию локального/местного дисплея, либо понадобится расходомер жидкости электронный, который автоматически выводит сигнал на экран?
5. Какая максимальная и минимальная скорость исходного потока?
6. Является ли жидкость, которая находится внутри, химически совместимой с внутренними поверхностями, а именно соприкасающимися деталями?
7. Размер установленной трубы?
8. Максимальное и минимальное давление и температура пресса?
9. Является ли жидкость, которая измеряется, чистой?
Ультразвуковые расходомеры
Ультразвуковой расходомер жидкости использует для своей работы волны, которые во время учета изменяют скорость распространения в подвижной среде. В случае установки источника и приемника ультразвука со смещением о скорости потока можно судить по мере изменения звуковой волны вдоль всего отрезка.
Чтобы измерить локальный темп, можно использовать эффект Доплера, для этого нужно расположить источник и приемник параллельно, в этом случае сигналы перекладываются на смеситель.
Ультразвуковой расходомер жидкости фиксирует свою частоту на приемнике и изменяет ее в зависимости от скорости всего потока, а исходная частота при этом остается неизменной. Кратность сигнала из смесителя на выходе является разностью частот принятого и исходного движения. По этой величине так же можно судить и о локальной скорости в веществе.
Портативный расходомер
Также существует и портативный расходомер жидкости, который является ультразвуковым. Этот аппарат, полностью укомплектованный дополнительными аксессуарами и принадлежностями, которые позволяют решать множество задач измерения количества жидкости практически в любых условиях. Он помогает учитывать вещества с вязкостью до 300 сСт в практически полностью заполненных трубах с диаметром от 1,2 до 5 см. Исходный комплект может включать в себя:
- электронный одноканальный вычислитель;
- накладные и стационарные преобразователи самых разных типов и системы для их установки;
- принадлежности для замера энергии теплового потока и термометры сопротивления;
- ультразвуковые датчики для вычисления толщины стенки трубы;
- термопринтер с входящими в него аксессуарами;
- программное обеспечение для IBM PC, которое полностью совместимо с компьютером;
- блок питания и все принадлежности, которые входят в него.
Электромагнитный расходомер
Электромагнитный расходомер жидкости предназначен для замера веществ, которые проводят электричество. Он состоит из измерительной трубы, имеющей жесткое сечение канала и изготовленной из диэлектрического материала. На наружной поверхности установлен магнитопровод, который выглядит как две катушки индуктивности. Также вмонтированы четыре электрода – два в вертикальной, а два в горизонтальной плоскости по отношению к самой измерительной трубе. Вертикальные электроды необходимы для учета электрической проводимости в трубопроводе. Датчик, который вычисляет магнитное поле внутри канала трубы, установлен на ее поверхности. Она располагается в стальном корпусе, на стойку которого крепят электронный блок. В него выводят все провода и затем их распаивают на печатной плате. Внешнее подключение движется к разъемам, которые располагаются на этом корпусе. На катушки и электроды крепят экраны из металла, которые не реагирует на магнит, затем их обязательно заземляют. Торцовую герметизацию выполняют при помощи резинового кольца. Благодаря этому можно добиться такого технического результата, при котором реализовывается высокая точность и стабильность работы, а также надежная эксплуатация в большом диапазоне давлений и температур.
Доплеровские расходомеры
Такой расходомер жидкости предназначен для замера среды, которая содержит в себе звуковые отражатели, а именно пузырьки газа или взвешенные вещества. Эти приборы выпускают в трех различных видах. Семейство измерителей включает в себя как неинвазивные устройства, так и вводные зонды для приложения, которые применяются для труб с недостаточно хорошим пропусканием ультразвука.
Стандартными характеристиками таких приборов являются:
- конструкции, которые имеют фиксаторы;
- программируемый интерфейс;
- 8-значный ЖК-счетчик;
- блок питания с настраиваемыми характеристиками;
- корпус с хорошей защитой;
- размеры труб могут варьироваться от 0,25 дюйма до 6мм;
- дополнительные двойные выходы;
- частоты повторения импульсов и выход реле.
Механический счетчик
Расходомер жидкости механический является прибором, в котором полностью отсутствуют электронные компоненты. В них может измеряться скорость потока, к примеру, частота вращения механической турбины при погружении ее в среду. Очень часто такие устройства применяются на сушилках, дизельных генераторах, горелках и в котельных.
Механический счетчик - это расходомер для вязкой жидкости, поэтому его используют для учета переработанных нефтепродуктов. Все аппараты прекрасно подойдут для замера топлива, которое движется самотеком. Стандартный прибор в своем комплекте имеет механический роликовый счетчик, также возможны комплектации с LCD дисплеем либо импульсным выходом. Сам измеритель и все места его соединения пломбируются, для того чтобы избежать своеобразных накруток показаний, которые так любят жители нашей страны.
Тепловые расходомеры
Тепловой расходомер жидкости в своей работе имеет довольно простую идею: если локально замерить свойства вещества в потоке, допустим, это будет температура, и начинать регистрировать все изменения на определенном месте от зоны воздействия, то можно зафиксировать среднюю скорость перемещения любого вещества. В случае если среда неподвижна, тогда температура начинает повышаться только благодаря теплопроводности, и этот процесс происходит быстрее, так как располагается ближе к нагревательному элементу. При таком анализе данных, собранных со всех датчиков, можно определить скорость перемещения вещества в любом потоке.
Вихревые расходомеры
Расходомер жидкости такого типа имеет в своей конструкции основной элемент, которым является шарообразная или дискообразная мишень, установленная на эластичном тросе, одна часть которого закреплена неподвижно. Потоки газа или жидкости приводят к тому, что мишень смещается, что и вызывает смещение троса, а тензодатчики, которые прикреплены на нем, регистрируют степень и тип деформации. Данные, которые получаются, позволяют судить о скорости движения в веществе, а также о его направлении.
Основными преимуществами таких датчиков является возможность проведения всех измерений в нескольких направлениях, в которых и работает используемый расходомер. Счетчик жидкости, для того чтобы обеспечить подобную многозадачность, имеет симметричные мишени для всех необходимых направлений.
Кориолисовские расходомеры
Чаще всего эти расходометры состоят из трубки, к которой применяется вибрационное воздействие от внешнего генератора колебаний. В случае если она пуста, покачивания могут привести к синхронному ускорению всех ее участков. Если по трубке передвигается жидкость, на нее также будет воздействовать Кориолисова сила, которая направляется в разные стороны для выходного и входного потока, это и приведет к сдвигу периодов колебаний. Величина фазового рассогласования зависит в первую очередь от массы измеряемых жидкостей, которые протекают за единицу времени.
Основным достоинством аппаратов такого типа считается их универсальность – они могут использоваться для замера скорости потока достаточно большого спектра веществ. Но и существует недостаток – это их высокая стоимость, которую могут позволить себе в основном большие предприятия.
Расходомеры фирмы Micronics
Сокращение количества жидкости является важным фактором, который характеризирует энергоэффективность объектов и зданий. Этим известным брендом широко представлены переносные расходомеры жидкости, при которых не требуется врезка в трубопровод. Серия Portaflow 330 обеспечивает точное и быстрое измерение количества потребления сырья, и она отличается своей простотой управления, благодаря наличию интуитивного меню и возможностям настройки во время работы. Сама процедура по измерению занимает буквально несколько минут. Устройства достаточно компактны и надежны, а также отличаются своими стабильными эксплуатационными характеристиками при достаточно длительном использовании на производстве.
В основе расходометров Micronics лежит так называемая методика “время-пролет”, при помощи которой можно измерить частоту двумерного распространения ультразвука, который издают специальные датчики, закрепленные на трубе. Скорость сигнала, проходящего сквозь жидкость в трубе, становится больше в случае направления сигнала вдоль потока, а в обратном направлении показатели уже не совпадают и скорость ультразвукового сигнала понижается.
Расходомеры Siemens
Этот бренд представляет как стационарные, так и накладные расходомеры жидкости. На сегодняшний день считается лидирующим датчик MAG 5100w. Это компактный прибор с очень точными характеристиками. Он применяется для мгновенных замеров чистых и сточных вод. Для его работы необходим будет источник питания в 220 или 24В, а также полностью заполненный трубопровод. В случае если он будет пустой, прибор это покажет при помощи реле. Преобразователь чаще всего устанавливается сверху датчика, но также можно использовать и дополнительный монтажный комплект, который содержит в себе кабель, для того чтобы аппаратом можно было управлять дистанционно. Немаловажно, что можно герметизировать устройства, тем самым увеличить класс его защиты до IP68. Благодаря этому его можно будет использовать при достаточно длительном погружении либо затоплении.
Основные преимущества расходомеров Siemens
- Высокая повторяемость и точность дает полную уверенность в учете всех потоков.
- Устройства имеют качественную и прочную конструкцию, без деталей, которые движутся. Это означает, что износ наступает очень медленно, поэтому для обслуживания не потребуется длительное время.
- Имеется контроль заполнения трубопровода, который предупредит о работе устройства в незаполненной трубе, благодаря чему уменьшится вероятность ошибочных измерений.
- Подсветка клавиатуры и дисплея помогает пользователю легко контролировать все установки и измерения.
- Двунаправленный учет расхода обеспечивает пользователя всей информацией о движении в трубопроводе.
- Технология SENSORPROM ™ гарантирует получение автоматических загрузок метрологических показателей прибора.
- Конвектор расхода устанавливается компактно либо удаленно с использованием кронштейнов, которые закрепляются на датчик.
Чаще всего применяются для замера сточной либо питьевой воды, а также для учета жидкости для чиллеров и испытательных стендов.
Рассмотрев две фирмы, производящие датчики, можно сделать вывод, что каждая из них достойна существовать на рынке сбыта, так как Micronics и Siemens занимаются счетчиками для разных целей. Оба бренда отвечают за свое высокое качество и длительность службы благодаря тому, что уже не первый год занимаются разработкой и внедрением новых технологий в этой отрасли.
