Instrument de măsurare a debitului pentru conducte ne-pline

Majoritatea debitmetrelor tradiționale (cum ar fi debitmetrele electromagnetice, vortex și turbină) necesită ca conducta să fie complet umplută cu fluid. În condiții de-conductă plină (sau canal deschis/conductă parțial umplută), gaz (de obicei aer) există deasupra fluidului, ceea ce afectează grav precizia măsurării și poate chiar deteriora instrumentul.

Principiul de măsurare:

Instrumentul este instalat în partea de sus a conductei și măsoară nivelul lichidului prin emiterea de impulsuri ultrasonice. Microprocesorul din interiorul instrumentului calculează automat aria secțiunii transversale a fluidului pe baza dimensiunilor presetate ale conductei (circulare, dreptunghiulare etc.) și a nivelului lichidului. Combinat cu o viteză de curgere prestabilită (pentru baraje/jgheaburi fixe) sau prin măsurarea vitezei efective a curgerii prin măsurare cu mai multe-canal, debitul instantaneu și debitul cumulat sunt în sfârșit calculate.

Avantaje:

Măsurare fără-contact: senzorul nu intră în contact cu fluidul, nu este afectat de coroziune, uzură și contaminare a fluidului și necesită întreținere minimă.

Aplicabilitate largă: Potrivit pentru țevi de diferite forme (circulare, pătrate, trapezoidale) și canale deschise.

Instalare ușoară: nu este nevoie să tăiați țeava; poate fi instalat prin găurirea în partea superioară a țevii sau direct deasupra canalului.

Precizie mare de măsurare.

Dezavantaje:

Afectat semnificativ de abur, spumă, solide în suspensie sau depuneri de calcar în interiorul conductei.

Este necesară o calibrare precisă pentru țevile cu formă neregulată.

Aplicații tipice: canalizare municipală, stații de epurare, evacuare a apelor uzate industriale, rețele de conducte de apă pluvială etc.

Notă: debitmetrele electromagnetice obișnuite nu trebuie utilizate în condiții de conductă ne-plină, deoarece acest lucru va duce la măsurători inexacte și poate deteriora electrozii. Cu toate acestea, pe piață există debitmetre electromagnetice special concepute pentru măsurători ne-tubii complete.

Principiul de măsurare:

Principiul este același cu cel al debitmetrelor electromagnetice obișnuite (legea lui Faraday a inducției electromagnetice), dar folosește o structură specială de electrozi și o tehnologie de procesare a semnalului. De exemplu, folosind un design cu trei-electrozi sau patru-electrozi, chiar și cu modificări ale nivelului lichidului, există întotdeauna un electrod în contact cu lichidul, obținând astfel o măsurătoare stabilă.

Avantaje:

Precizie foarte mare și repetabilitate bună.

Neafectat de densitatea fluidului, vâscozitate, temperatură și presiune.

Poate măsura lichide corozive și suspensii care conțin solide.

Dezavantaje:

Cost mai mare, mult mai mare decât debitmetrele integrate cu ultrasunete.

Instalarea necesită deconectarea conductei, ceea ce face construcția complexă.

Necesită ca fluidul să aibă o anumită conductivitate.

Aplicații tipice: Controlul proceselor industriale și tratarea apelor uzate, unde este necesară o precizie extrem de ridicată.

Principiul de măsurare:

Într-un canal sau țeavă este instalat un dispozitiv specific de reglare-(canal Parshall sau baraj triunghiular). Atunci când lichidul trece prin acest dispozitiv, are loc un fenomen de throttling, iar nivelul lichidului crește într-un anumit punct al canalului (în amonte de gât). Există o relație matematică fixă ​​între această creștere a nivelului lichidului și debitul. Măsurând acest nivel de lichid, debitul poate fi calculat cu precizie. Contoarele de nivel sunt de obicei cu ultrasunete sau de tip-de presiune.

Avantaje:

Structură simplă, robustă și durabilă, întreținere redusă.

Nu este predispus la înfundare pentru fluide care conțin o cantitate mare de solide în suspensie (cum ar fi șlam).

Gamă largă de măsurare.

Dezavantaje:

Necesită un spațiu mare de instalare și cerințe stricte privind secțiunile de țeavă drepte înainte și după aceasta.

Atrage o oarecare pierdere a capului.

Precizia depinde de precizia de fabricație a canalului și de acuratețea măsurării nivelului lichidului.

Aplicații tipice: irigații agricole, controlul inundațiilor urbane și măsurarea debitelor de efluenți și efluenți în stațiile de epurare a apelor uzate.

Deși este utilizat în principal pentru conducte pline, poate fi folosit și în anumite situații care nu sunt-plin.

Principiul de măsurare:

Folosind efectul de schimbare a frecvenței Doppler cauzat de undele ultrasonice care întâlnesc particule sau bule într-un fluid, este măsurată viteza particulelor în suspensie sau bulelor în fluid, calculând astfel viteza fluidului. Cu toate acestea, această metodă nu poate obține direct aria secțiunii transversale-și trebuie utilizată împreună cu un indicator de nivel pentru a calcula debitul.

Situații aplicabile: Când conducta nu este complet plină, dar lichidul conține o cantitate suficientă de material reflectorizant (cum ar fi bule sau particule solide), se poate folosi un debitmetru cu ultrasunete Doppler. Deoarece metoda Doppler funcționează prin utilizarea semnalelor sonore reflectate de bule și microparticule, nu va funcționa dacă fluidul nu conține bule și microparticule. Este potrivit pentru fluide care conțin cel puțin 30% particule în suspensie.

Avantaje:

Poate măsura medii complexe, cum ar fi amestecuri solide-lichide, nămoluri și amestecuri de ulei-apă.

Fără deriva de zero-punct. Nu apare nicio schimbare de frecvență Doppler atunci când fluidul este staționar. Prin urmare, unitatea de afișare a controlerului nu va experimenta o deplasare de la zero-punct.

Dezavantaje:

Precizia măsurării este foarte afectată de numărul și distribuția obiectelor reflectorizante din fluid, iar stabilitatea acestuia nu este la fel de bună ca și alte metode.

Necesită o stare de curgere stabilă într-o secțiune dreaptă a conductei (lungimea conductei drepte în amonte trebuie să fie de cel puțin 15d, iar lungimea în aval trebuie să fie de cel puțin 5d), iar locația de instalare are cerințe ridicate.

Prima alegere: debitmetru cu ultrasunete. Oferă cele mai bune avantaje generale în ceea ce privește costul, ușurința de instalare și aplicabilitate, făcându-l cea mai comună alegere pentru măsurarea debitului ne-completă-de conducte.

Dacă este necesară o precizie extrem de ridicată și bugetul este suficient: luați în considerare utilizarea unui debitmetru electromagnetic cu țeavă ne-plină-.

Dacă se află într-un canal sau canal mare deschis, cu un conținut ridicat de solide în fluid: Un canal Parshall este o alegere foarte fiabilă și economică.

Evitați utilizarea: debitmetre concepute pentru funcționarea completă a țevii, cum ar fi debitmetre cu turbină, vortex, orificiu și con V-. Acestea nu vor funcționa corect în condiții de conductă ne-plină-.