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              三暢創新研發儀表、助力工業自動化升級

              使用小口徑流量計實現較好性能卻面臨著截然不同的挑戰。

              來源: 作者: 發布日期:2020-05-14 09:59:54

                     與使用大口徑流量計所面臨的挑戰相比,使用小口徑流量計(小于12.5mm / 1/2英寸)實現非常佳性能面臨著截然不同的挑戰。當流量降低時,液體中可用于轉換為機械運動的能量更少。液體通常在層流區域中流動,粘度和邊界層效應變得非常重要。一般來說,流量計越小,制造精確的在線測量設備就越困難,但用戶檢查性能就越容易。

               
                     我們的信息指南(請參閱下文)討論了主要的流量計技術,并使用易于理解的五邊形圖形說明,基于5個關鍵操作參數(成本,線性,操作范圍,非常小流量和可重復性)對每種流量計技術進行了公正的比較。在這些方面的相對表現。
               
              1、超聲波流量計
                     超聲波流量計通常似乎為低流量提供了理想的解決方案。它們不干擾流動,可以測量大多數類型的液體,不需要液體電導率并且具有良好的量程比。
               
                     Titan Enterprises的商用超聲波流量設備將以極高的精度計量到低于mL / min的流量。一些低流量版本已經存在,但由于傳感器效率低下和信號處理方面的限制而性能有限。
               
                     夾鉗式儀表很少用于1英寸以下的管道,F有(低于1英寸)的設備還受到流體粘度,液體速度曲線的影響,并且具有很小的工作范圍;非常新的技術將消除這些問題,并提供更商業化的解決方案,量程比接近500:1,是整個量程的±1.5%,所有這些均具有競爭力的價格。
               
                     這使這些設備的雷諾數相互獨立,因此可以從層流一直到湍流運行。換句話說,準確測量從水到高粘度油的液體。通過流量設備,它們還可以忍受系統中的雜質,這些雜質會給具有活動部件的儀表造成嚴重破壞。

               

              2、可變面積流量計
               
                     在工業界,許多實驗室和醫院中,非常常見的小口徑流量指示器可能是變面積流量計或“轉子流量計”。這是一種簡單的塑料或玻璃管,帶有定形的浮子或球形物,可以使管上升,其截面積會改變其長度,因此稱為可變面積計。
               
                     流體的流動將浮子“提起”,浮子在管中的高度表明了流速。一些系統使用彈簧來抵消流體力,這使得設備對重力的依賴性降低,并且它們可以以任何方向安裝。位移也可以被遠程感測,這對于不透明流體至關重要。
               
              3、渦輪流量計
               
                     渦輪流量計–小型傳統軸流式渦輪機非常罕見,因為這些“螺旋槳”式流量計通常依賴于湍流,充分發展的速度曲線以及始終如一的低摩擦軸承。它們對渦輪機表面的變化也極為敏感,僅用于特殊應用。
               
                     與傳統渦輪機中的“傾斜”葉片不同,渦輪機具有與流量完全一致的普通葉片的幾種替代方案。上游的固定螺旋螺桿使流體旋轉,而這種旋轉的流體使渦輪旋轉。由于這些設備通常是模制的,因此可以保持嚴格的公差,并且整個儀表可以由熱塑性塑料制成。
               
                     轉子非常輕,流體“旋轉器”所施加的力要比通常從普通軸流渦輪機中提取的力大一些。這些軸承具有更好的測距能力和整體性能,但是軸承仍然是很小的關鍵部件,通常是塑料,它們容易受到磨損和小顆粒的污染。溫度變化不僅會影響流體特性,還會影響儀表本身的內部幾何形狀,該系列設備不適用于寬溫度范圍或流體隨溫度變化特性的應用。理想情況下,應在與被計量產品具有相同粘度和溫度的流體上進行校準。
               
              4、佩爾頓輪(徑向渦輪)流量計
               
                     所謂的佩爾頓輪或徑向流輪機的作用類似于舊水輪,但在封閉的室內。全球許多家用水表都以這種方式工作。與螺旋槳式流量計相比,此裝置可提供的功率要大得多,因此它們的流量要低得多。但是,必須格外小心以確保在整個流量范圍內都具有良好的線性度,此外,壓降也很高。
               
                     Pelton輪式渦輪機對粘度敏感,如果流體特性發生顯著變化,則會給出錯誤的讀數。軸承可以更堅固,但是由于涉及到更大的力,所以這是必要的。這種類型的極低摩擦裝置用于非常小流量,但使用壽命很少。
               
              5、正排量流量計
               
                     一些制造商為包括家用水表在內的小口徑管道制造正排量(PD)表。PD計有許多不同的類型,通常,如果流體有滑性和粘性,這些小尺寸計將非常成功。至于計量水,由于潤滑性能很差,只有少數供應商制造了適用于水的計量表。
               
                     其他低粘度液體,例如溶劑或多種水基溶液也存在問題,F代的低摩擦塑料已經起到了幫助作用,但是這些儀表確實堅持使用清潔的液體才能發揮有效的性能,即使有時進入家庭供水系統的小顆粒也可以阻止這種類型的設備。
               
                     大多數油表都屬于“正排量”類別,因為產品的性能和測量它的油表完全兼容。
               
              6、電磁流量計
               
                     電磁流量計使用法拉第電磁感應定律-導體在磁場中移動將產生與磁場成90°的電動勢,電動勢的幅度與導體的速度成正比。
               
                     流體是導體,因此電磁儀表僅限于可以導電的流體,但是現代儀表可以測量電導率非常低的液體中的流量。
               
                     實際上,在兩個場發生器之間的中心線上有電極的情況下,在管道上放置了交變磁場。當流體流過此可變磁場時,會在探針上感應出一個交流電壓,從而使流動感應電動勢與電極上的電化學勢區分開。
               
                     現在,這些儀表的尺寸非常小,孔徑可達3mm。它們具有一定的雜質容限,可以測量低于0.3M / S,即低于每分鐘0.12升。
               
              7、熱流量計
               
                     熱量計將能量注入系統,因此能夠檢測到每分鐘微升至極低的流量。一個小的熱元件將熱量帶入流體中,該能量的擴散被記錄下來并轉換為流量讀數。
               
                     對于這些流量極低的設備,響應時間很慢,并且精度未達到本文提到的其他產品的標準。稍大的設備在改善線性度和響應時間方面表現更好。理想情況下,這些儀表應針對在工作溫度下計量的液體進行校準。
               
              8、流體流量計設備
               
                     有許多利用流動液體的物理特性的儀表,它們被稱為流體裝置,包括諸如渦流消散儀,流體振蕩器和層流元件等。
               
                     渦旋流量計要求很高的雷諾數,通常不用于流量很低或用于小型管道中。
               
                     層流裝置固有地是線性的,因為穿過元件的壓降與流量成正比-只要流體的雷諾數保持在湍流區域以下即可。這些設備可實現小流量,而正確的壓力測量系統可實現高達50:1的流量。
               
              9、科里奧利流量計
               
                     科里奧利流量計可直接讀取質量流量,并可計量到低流量。它利用以下事實:當流體運動時,任何方向的變化都會在系統中產生反作用。該反應與被加速流體的質量成正比。
              使用科里奧利(Coriolis),孔內沒有障礙物(盡管流動路徑可能非常扭曲),但是這些儀表可以非常精確,其線性度降至±0.1%?评飱W利型儀表通常也非常昂貴。
               

               

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