Расходомер | это… Что такое Расходомер?
Расходомер — прибор, измеряющий расход вещества, проходящего через данное сечение трубопровода в единицу времени. Если прибор имеет интегрирующее устройство со счетчиком и служит для одновременного измерения и количества вещества, то его называют расходомером со счетчиком.
Расходомеры бывают следующих типов.
Содержание
|
Механические счётчики расхода
Магнитный расходомер
Ёмкость и секундомер
Возможно, самый простой способ измерить расход — это использовать некоторую ёмкость и секундомер. Поток жидкости направляется в некоторую ёмкость, и по секундомеру засекается время заполнения этой ёмкости. Зная объём ёмкости, и поделив его на время её заполнения, можно узнать расход жидкости. Этот способ подразумевает прерывание нормального течения потока.
Ротаметры
Ролико-лопастные расходомеры
Шестерёнчатые расходомеры
Впервые расходомер с овальными шестернями был изобретен компанией Bopp & Reuther (Германия) в 1932 году.
Измеряемый элемент состоит из двух шестеренок овальной формы. Протекающая жидкость вращает данные шестеренки. При каждом обороте пары овальных колес, через прибор проходит строго определенное количество жидкости. Считывая количество оборотов можно точно определить какой объем жидкости протекает через прибор. Данные расходомеры отличаются высокой точностью, надежностью и простотой, что позволяет их использовать для жидкостей с высокой температурой и под большим давлением. Отличительной особенность расходомеров с овальными шестернями является возможность использования для жидкостей с высокой вязкостью (мазут, битум и т.д.)
Расходомеры на базе объёмных гидромашин
В системах объёмного гидропривода для измерения объёмного расхода рабочей жидкости применяют объёмные гидромашины (как правило шестерённые или аксиально-плунжерные гидромашины).
Объёмная гидромашина в этом случае работает как гидродвигатель, но без нагрузки на валу. Тогда объёмный расход через гидромашину можно определить по формуле:
где
- — объёмный расход,
- — рабочий объём гидромашины (определяется по паспорту гидромашины),
- — частота вращения выходного вала гидромащины, которую можно измерить тахометром.
Заметим, что объёмная гидромашина пропускает через себя весь расход жидкости, что для объёмного гидропривода не представляет сложности ввиду малых расходов.
Датчики расхода измеряющие перепад давления
Вентури-метры
Принцип действия расходометров этого типа основан на эффекте Вентури. Вентури-расходомер сужает поток жидкости в некотором устройстве, и датчики давления измеряют разницу давлений перед указанным устройством и непосредственно в месте сужения. Этот метод измерения расхода широко используется при транспортировке газов по трубопроводам, и использовался ещё во времена Римской империи.
Дисковая диафрагма
ISO 5167 Дисковая диафрагма
Диафрагма представляет собой диск со сквозным отверстием, вставленный в поток. Дисковая диафрагма сужает поток, и разница давлений, измеряемая перед и после диафрагмы, позволяет определить расход в потоке. Этот тип расходомера можно грубо считать одной из форм Вентури-метров, однако имеющую более высокие потери энергии.
Существует три типа дисковых диафрагм: концентрические, эксцентриковые и сегментальные.
Трубка Пито
Расходомеры на основе трубки Пито измеряют динамическое давление в застойной зоне потока (англ.).
С помощью уравнения Бернулли, и зная динамическое давление, можно определить скорость потока, а значит, и объёмный расход (Q=SV, где S — площадь поперечного сечения потока, V — средняя скорость потока).
Оптические расходомеры используют свет для определения расхода.
Расходомеры на основе двух лазерных лучей
Маленькие частички, которые неизбежно содержатся в природных и промышленных газах, проходят через два лазерных луча, направленных на поток от источника. Свет лазера рассеивается, когда частичка проходит через первый лазерный луч. Рассеяный лазерный луч поступает на фотодетектор, который в результате генерирует электрический импульсный сигнал. Если та же самая частица пересекает второй лазерный луч, то рассеяный лазерный свет поступает на второй фотодетектор, который генерирует второй импульсный электрический сигнал.
Измеряя интервал времени между двумя этими импульсами, можно вычислить скорость газа по формуле V = D / T, где D — расстояние между двумя лазерными лучами, Т — время между двумя импульсами. Зная скорость потока, можно определить расход (Q = VS, где S — площадь поперечного сечения потока).
Основанные на лазерах расходометры измеряют скорость частиц — параметр, который не зависит от теплопроводности, вида газа или его состава. Лазерная технология позволяет получать очень точные данные, причём даже в тех случаях, когда другие методы применять не удаётся или они дают большу́ю погрешность: при высоких температурах, малых расходах, высоких давлениях, высокой влажности, вибрациях трубопроводов и акустическом шуме.
Оптические расходометры способны измерять скорости потока от значений 0.1 м/с до более чем 100 м/с.
Ультразвуковые время-импульсные
Ультразвуковые фазового сдвига
Ультразвуковые доплеровские
Ультразвуковые корреляционные
Расходомеры теплового пограничного слоя
Калориметрические расходомеры
Примечания
- ↑ Lipták, Flow Measurement, p. 85
- ↑ American Gas Association Report Number 3
85http://www.bopp-reuther.de/en/products/oval-wheel-meter.html
Расходомер | это… Что такое Расходомер?
Расходомер — прибор, измеряющий расход вещества, проходящего через данное сечение трубопровода в единицу времени. Если прибор имеет интегрирующее устройство со счетчиком и служит для одновременного измерения и количества вещества, то его называют расходомером со счетчиком.
Расходомеры бывают следующих типов.
Содержание
|
1 Расходомеры на основе двух лазерных лучейМеханические счётчики расхода
Ёмкость и секундомер
Возможно, самый простой способ измерить расход — это использовать некоторую ёмкость и секундомер. Поток жидкости направляется в некоторую ёмкость, и по секундомеру засекается время заполнения этой ёмкости. Зная объём ёмкости, и поделив его на время её заполнения, можно узнать расход жидкости.
Этот способ подразумевает прерывание нормального течения потока.
Ротаметры
Ролико-лопастные расходомеры
Шестерёнчатые расходомеры
Впервые расходомер с овальными шестернями был изобретен компанией Bopp & Reuther (Германия) в 1932 году. Измеряемый элемент состоит из двух шестеренок овальной формы. Протекающая жидкость вращает данные шестеренки. При каждом обороте пары овальных колес, через прибор проходит строго определенное количество жидкости. Считывая количество оборотов можно точно определить какой объем жидкости протекает через прибор. Данные расходомеры отличаются высокой точностью, надежностью и простотой, что позволяет их использовать для жидкостей с высокой температурой и под большим давлением. Отличительной особенность расходомеров с овальными шестернями является возможность использования для жидкостей с высокой вязкостью (мазут, битум и т.д.)
Расходомеры на базе объёмных гидромашин
В системах объёмного гидропривода для измерения объёмного расхода рабочей жидкости применяют объёмные гидромашины (как правило шестерённые или аксиально-плунжерные гидромашины).
Объёмная гидромашина в этом случае работает как гидродвигатель, но без нагрузки на валу. Тогда объёмный расход через гидромашину можно определить по формуле:
где
- — объёмный расход,
- — рабочий объём гидромашины (определяется по паспорту гидромашины),
- — частота вращения выходного вала гидромащины, которую можно измерить тахометром.
Заметим, что объёмная гидромашина пропускает через себя весь расход жидкости, что для объёмного гидропривода не представляет сложности ввиду малых расходов.
Датчики расхода измеряющие перепад давления
Вентури-метры
Принцип действия расходометров этого типа основан на эффекте Вентури. Вентури-расходомер сужает поток жидкости в некотором устройстве, и датчики давления измеряют разницу давлений перед указанным устройством и непосредственно в месте сужения. Этот метод измерения расхода широко используется при транспортировке газов по трубопроводам, и использовался ещё во времена Римской империи.
Дисковая диафрагма
ISO 5167 Дисковая диафрагма
Диафрагма представляет собой диск со сквозным отверстием, вставленный в поток. Дисковая диафрагма сужает поток, и разница давлений, измеряемая перед и после диафрагмы, позволяет определить расход в потоке. Этот тип расходомера можно грубо считать одной из форм Вентури-метров, однако имеющую более высокие потери энергии. Существует три типа дисковых диафрагм: концентрические, эксцентриковые и сегментальные. [1][2]
Трубка Пито
Расходомеры на основе трубки Пито измеряют динамическое давление в застойной зоне потока (англ.).
С помощью уравнения Бернулли, и зная динамическое давление, можно определить скорость потока, а значит, и объёмный расход (Q=SV, где S — площадь поперечного сечения потока, V — средняя скорость потока).
Оптические расходомеры используют свет для определения расхода.
Расходомеры на основе двух лазерных лучей
Маленькие частички, которые неизбежно содержатся в природных и промышленных газах, проходят через два лазерных луча, направленных на поток от источника.
Свет лазера рассеивается, когда частичка проходит через первый лазерный луч. Рассеяный лазерный луч поступает на фотодетектор, который в результате генерирует электрический импульсный сигнал. Если та же самая частица пересекает второй лазерный луч, то рассеяный лазерный свет поступает на второй фотодетектор, который генерирует второй импульсный электрический сигнал. Измеряя интервал времени между двумя этими импульсами, можно вычислить скорость газа по формуле V = D / T, где D — расстояние между двумя лазерными лучами, Т — время между двумя импульсами. Зная скорость потока, можно определить расход (Q = VS, где S — площадь поперечного сечения потока).
Основанные на лазерах расходометры измеряют скорость частиц — параметр, который не зависит от теплопроводности, вида газа или его состава. Лазерная технология позволяет получать очень точные данные, причём даже в тех случаях, когда другие методы применять не удаётся или они дают большу́ю погрешность: при высоких температурах, малых расходах, высоких давлениях, высокой влажности, вибрациях трубопроводов и акустическом шуме.
Оптические расходометры способны измерять скорости потока от значений 0.1 м/с до более чем 100 м/с.
Ультразвуковые время-импульсные
Ультразвуковые фазового сдвига
Ультразвуковые доплеровские
Ультразвуковые корреляционные
Расходомеры теплового пограничного слоя
Калориметрические расходомеры
Примечания
- ↑ Lipták, Flow Measurement, p. 85
- ↑ American Gas Association Report Number 3
http://www.bopp-reuther.de/en/products/oval-wheel-meter.html
Что такое расходомер?
Расходомер — это устройство, используемое для измерения объема или массы газа или жидкости. Расходомеры имеют множество названий, таких как расходомер, индикатор расхода, расходомер, датчик расхода и т. д., в зависимости от конкретной отрасли. Однако все они измеряют поток. Открытые каналы, такие как реки или ручьи, можно измерять с помощью расходомеров. Или, что чаще, наибольшая полезность расходомера и наибольшее разнообразие расходомеров сосредоточены на измерении газов и жидкостей в трубе. Повышение точности, достоверности и разрешения измерения жидкости являются самыми большими преимуществами лучших расходомеров.
Зачем мне прецизионный расходомер?
Возможно, нет! Прецизионные расходомеры используются для обеспечения точного мониторинга и/или управления расходом. Некоторые промышленные приложения требуют точного расчета количества, например, разработка прецизионных сервоклапанов для аэрокосмической промышленности. С другой стороны, приложение для измерения расхода воды на виноградник может потребовать точность измерения только от 5% до 10%.
Не все расходомеры измеряют и предоставляют данные одинаково. Поскольку все датчики, включая расходомеры, имеют погрешность или ошибку в предоставляемых данных, в отрасли используется несколько терминов для описания того, насколько близок к «истинному» расходу расходомер. Термины, которые вы увидите, включают точность показаний, точность полной шкалы, воспроизводимость и разрешение. Одним существенным отличием в том, как представлены данные расходомера, является разница в точности показаний и точности полной шкалы. Нажмите здесь, чтобы узнать больше о точности % показаний по сравнению с . Точность % полной шкалы.
Что делает расходомер максимально точным расходомером? – Щелкните здесь
Какие существуют типы расходомеров?
Объемный расходомер (также известный как объемный расходомер или расходомер PD).
Расходомеры прямого вытеснения уникальны, поскольку они являются единственными расходомерами, непосредственно измеряющими фактический объем. Все другие типы делают вывод о скорости потока, выполняя другие измерения и приравнивая их к скорости потока. В счетчиках ЧР выходной сигнал напрямую связан с объемом, проходящим через счетчик. Включает типы бироторов (шестерня, овальная шестерня, косозубая шестерня), нутирующий диск, возвратно-поступательный поршень и колеблющийся или вращающийся поршень.
Масса
Выходной сигнал напрямую связан с массой, проходящей через счетчик. К этой категории относятся тепловые и кориолисовые расходомеры
.
Скорость
Выходной сигнал напрямую связан со скоростью, проходящей через измеритель.
- Электромагнитный
- Ультразвуковой
- Турбина, пропеллер и лопастное колесо
- Сброс вихря
- Цель
- Переменная площадь и ротаметр
- Диафрагма, открытый канал, расходомер, ламинар, трубка Вентури и трубка Пито
Какой тип расходомера лучше?
Не существует «универсальных» расходомеров, подходящих для всех применений. Выбор подходящей технологии для вашего приложения требует написания спецификации расхода, которая охватывает использование расходомера. Обычно для каждого типа расходомера существуют компромиссы, поэтому важно знать критические характеристики.
Что нужно знать:
- Какой измеряемый газ или жидкость?
- Минимальный и максимальный расход.
- Каковы требования к точности?
- Температура и вязкость жидкости.
- Совместимость жидкости с конструкционными материалами (см. наше руководство по совместимости материалов)
- Максимальное давление на месте.
- Какое допустимое падение давления?
- Счетчик установлен в опасной зоне, где могут присутствовать взрывоопасные газы?
- Является ли поток жидкости непрерывным или прерывистым?
- Какой тип выходного сигнала или показаний вам нужен?
Используйте собранную информацию для устранения неприменимых технологий (например, турбины не работают для вязких жидкостей, расходомеры Кориолиса недостаточно быстро реагируют на поток впрыска, расходомеры объемного типа неэкономичны для труб большого диаметра, таких как линия диаметром 12 дюймов). Затем у вас будет сравнение оставшихся технологий. Точные счетчики оцениваются в зависимости от их возможностей. Лучше найти тип счетчика, который подходит для вашего приложения, прежде чем торговать функциями для экономии средств. Внимательно оцените свои экстремальные условия, такие как низкий расход, высокое давление или температура, или необходимость измерения в широком рабочем диапазоне. Если эти условия критичны для вас по качеству, не используйте более дешевые альтернативы, применяемые за пределами их возможностей.
Что такое расходомер? Как это работает и его типы
- Опубликовано 15 февраля 2021 г.
- Расходомеры
- от администратора
Расходомер, также известный как датчик расхода, представляет собой устройство, предназначенное для измерения нелинейного или линейного расхода. Он измеряет объемный или массовый расход газов или жидкостей. Прежде чем выбрать расходомер для использования в приложении, необходимо рассмотреть несколько факторов. Эти факторы включают в себя то, знаком ли персонал с установкой. Знает ли он, как обслуживать и калибровать устройство? А как насчет истории неудач? Легко ли получить запасные части на заводе? После прохождения всего этого следующим шагом будет расчет стоимости установки.
На предприятиях, производящих или использующих жидкости, очень важно получить скорость потока. Эти данные жизненно важны, потому что они определяют, получает ли компания прибыль или убытки. Другими словами, расходомер — это инструмент, используемый для измерения массового или объемного расхода или количества жидкости, протекающей внутри трубы.
Расходомеры — это инструменты, используемые для контроля количества пара, жидкости или газа, проходящего через них. Некоторые расходомеры предназначены для измерения количества жидкости, протекающей внутри них через определенный период времени (например, 100 литров в минуту). Другие расходомеры предназначены для подсчета общего количества прошедшей через них жидкости в литрах (например, 100 литров).
Большинство расходомеров состоят из трех частей: основного устройства, преобразователя и преобразователя. Работа преобразователя заключается в улавливании жидкости, проходящей через первичное устройство. Необработанный сигнал от преобразователя затем преобразуется передатчиком в полезные данные. Расходомер может состоять из одного или нескольких физических устройств, поскольку в большинстве случаев эти компоненты объединены.
Для чего нужен расходомер? Расходомеры используются для измерения массового расхода или объемного расхода жидкости во многих областях применения.
Знание того, будут ли данные расхода непрерывными или суммированными, является первым шагом в выборе правильного расходомера или датчика. Следует также знать, будет ли предоставленная информация передаваться удаленно или локально. Должна ли она осуществляться локально, будет ли она передаваться в цифровом или аналоговом виде или совместно использоваться. Если он будет использоваться совместно, какова будет минимальная и максимальная частота обновления данных. Когда все это учтено, следует оценка свойств потока жидкости. Также необходимо указать систему трубопроводов, по которым будет проходить жидкость.
Эта задача выполняется организованно путем создания форм, которые эти типы данных будут вводиться в каждое приложение:
Загрузите форму конфигурации расходомера.
Жидкости характеризуются давлением, проводимостью, температурой, плотностью (или удельным весом), допустимым перепадом давления, вязкостью (ньютоновской или нет?) и давлением паров при максимальной рабочей температуре. Все эти формы определяют некую жидкость, которую будет измерять расходомер воздуха.
Другим аспектом, который следует указать, является то, как эти жидкости взаимодействуют или отличаются друг от друга. Более того, необходимо знать всю информацию о токсичности и безопасности. Должны быть известны подробные данные о наличии в жидкости пузырьков, склонности к образованию налета, светопроницаемости. Необходимо указать наличие твердых частиц в жидкости, включая размер частиц, абразивных или мягких, и волокон.
Также вы можете прочитать Высококачественный регулирующий клапан для систематического потока жидкостей
Диапазоны давления и температуры Еще одна важная информация, которую следует учитывать при выборе расходомера, касается значения температуры. Каково ожидаемое минимальное и максимальное давление? Данные о нормальных рабочих значениях также необходимо знать при выборе расходомера. Также полезно знать, ожидаются ли внезапные перепады температуры и требуются ли дополнительные меры безопасности при очистке или ремонте. Эффективность системы также зависит от наличия пробкового течения (воздух-твердые вещества-жидкость). Пользователи также должны знать, будет ли поток всегда заполнять трубу или поток может изменить направление. Будет ли поток всегда чувствовать трубу или нет? Также важно знать, будет ли пульсация и аэрация.
Расходомер предназначен для измерения количества газа, пара или жидкости, проходящих вокруг него или через него. Несмотря на то, что существует множество типов расходомеров, которые работают по-разному, все они преследуют одну цель — предоставить наиболее точный отчет о расходе в зависимости от применения. Полученные данные могут быть использованы либо для общего исследования, либо для контроля процесса, либо для обработки. Расходомеры используются для измерения объема или массы.
В объемном расходомере расход (Q) равен площади поперечного сечения трубы (А),
и скорость протекающей жидкости (v): Q = A * v. В массовом расходе расход в расходомере задается как ṁ = Q ∗ρ ( здесь ρ — плотность жидкости, а Q — объемный расход ).
Часто отрасли учитывают массовый расход, особенно при сжигании, продаже или покупке газов или химических реакциях.
Выберите подходящий расходомер Серия 6000 В расходомерах Proteus серии 6000 простой принцип турбины используется для создания выходного импульса, который прямо пропорционален расходу. Когда жидкость проходит через датчик расхода, транзистор на эффекте Холла включается и выключается магнитами в роторе с шестью спицами. В зависимости от входного напряжения импульсный выходной сигнал датчика представляет собой прямоугольную волну с амплитудой 5–28 В постоянного тока. При максимальном расходе каждого измерителя выходная частота колеблется до 240 Гц. Приведены выходы NPN и PNP.
Расходомер серии 6000
Простое взаимодействие благодаря импульсному выходу с вашим ПЛК
- Расход от 0,2 до 227 л/мин / от 0,06 до 60,0 гал/мин
- Имеет возможность интеграции температуры RTD
- Импульсный выход 5–24 В постоянного тока
- Опция FluidVision USB
- Может быть настроен для OEM-производителей
- Дополнительный цифровой дисплей
- 5-летняя гарантия
PV6000 обеспечивают экономичное, точное и лаконичное считывание теплоносителей и других жидкостей с использованием вихревого принципа. Суммарная частота вихрей, создаваемых телом обтекания, определяется встроенным датчиком в потоке. Затем генерируется импульсный выходной сигнал, который прямо пропорционален расходу жидкости.
Вы можете заказать вихревые расходомеры
Вихревые расходомеры- Диапазоны расхода от 0,9 до 85 л/мин / от 0,2 до 22 гал/мин
- Точность выше 3% от диапазона расхода
- Измеряет температуру жидкости от -40 до 100°C / от -40 до 212°F
- Нет движущихся частей – жидкость не влияет на производительность!
- Дополнительный встроенный датчик температуры
- Прочная конструкция из полипропилена, армированного стекловолокном
- Взаимодействие с вашим ПЛК осуществляется с помощью аналогового выхода 0–10 В постоянного тока или 4–20 мА или импульсного выхода
- Корпус IP65
- Можно настроить для OEM-производителей
FluidVision™ USB от Proteus обеспечивает простой и доступный способ подключения расходомеров непосредственно к ПК. Благодаря этому достигается надежный и точный расход жидкости в системах охлаждения с замкнутым контуром. Через стандартное соединение USB выходные сигналы от датчиков температуры и компактного потока контролируются, анализируются и передаются для отображения на экране в режиме реального времени. Точность обеспечивается калибровочными коэффициентами для конкретных датчиков, хранящимися в памяти устройства. Точность сигналов тревоги как для расхода, так и для температуры имеет расширенные возможности мониторинга.
Мониторинг и сбор данных о состоянии и скорости потока с USB-устройств FluidVision осуществляется с помощью программного приложения. Измерение также может быть легко включено в существующие системы мониторинга и сбора данных.
USB-измерители расхода и температуры FluidVision™
- Стандартный порт USB для подключения датчика расхода напрямую к компьютеру
- Вспомогательное питание не требуется, так как электроника и парные датчики расхода питаются от USB-порта
- И скорость потока, и температура имеют несколько программируемых уровней тревоги
- Мониторинг системы и регистрация данных выполняются с использованием специализированного программного обеспечения
- Совместимость с вихревыми расходомерами серий V7000 и PV6000 с импульсным выходом
- Совместимость с Windows XP, Windows Vista и Windows 7
- 5-летняя гарантия
На техническое обслуживание и срок службы расходомера влияют различные факторы. Одним из очевидных факторов является использование правильного расходомера в правильном приложении. Несоответствие надлежащего расходомера правильному применению приведет к поломке и повреждению устройства на ранней стадии. Расходомеры, состоящие из движущихся частей, обычно требуют большего внимания с точки зрения обслуживания, чем расходомеры без движущихся частей. Однако все расходомеры так или иначе требуют обслуживания.
Вот уже более 30 лет Proteus предлагает ценным клиентам лучшие расходомеры. Некоторые отрасли промышленности, в которых используются наши устройства, такие как расходомеры, реле расхода и датчики, — это медицина, термическая промышленность и техническое обслуживание. Продукты Proteus, такие как датчики, используются для защиты тысяч роботизированных сварочных аппаратов, индукционных печей и устройств, включающих системы плазменной резки и мощные лазерные системы. Вы можете заказать продукцию по своему вкусу. Настройка доступна для многих продуктов.
Proteus имеет сертифицированную систему качества ISO 9001.
Как измеряется расход? Расход обычно измеряется либо по весу, либо по объему жидкости.
1. Как рассчитывается расход?Например, если вы наполните 50-литровое ведро за 10 минут, вы можете рассчитать скорость потока как 50/10 = 5 литров за 1 минуту.
2. Где используются расходомеры?Расходомеры обычно используются в быту и различных отраслях промышленности для измерения объема или массы жидкости или газа, в зависимости от применения.
3. Какой расходомер самый точный?Несмотря на то, что массовые расходомеры Кориолиса являются дорогостоящими, они являются наиболее точными типами расходомеров.
4. Как калибровать расходомер? Калибровка расходомеров может выполняться различными способами, которые в основном связаны с контрастированием и регулировкой расходомера в соответствии с тестируемым стандартом.