Vodič za mjerač protoka diferencijalnog tlaka|FlowT

Načelo je dobro utvrđeno, ali pouzdano mjerenje DP protoka ne stvara sam transmiter. Unutarnji promjer cijevi, geometrija primarnog-elementa, gustoća tekućine, radni tlak, temperatura, impulsni cjevovod, raspon odašiljača, konfiguracija-kvadratnog korijena i uvjeti instalacije utječu na konačni rezultat.

Ovaj vodič objašnjava kako radi DP mjerač protoka, kako se uobičajeni primarni elementi razlikuju, kako odabrati i instalirati sustav, zašto očitanja niskog-protoka postaju nestabilna i kako otkloniti probleme s netočnim mjerenjima bez upotrebe kalibracijskih prilagodbi da bi se sakrio problem instalacije.

Što je mjerač protoka diferencijalnog tlaka?

DP mjerač protoka je inferencijalni mjerni sustav. Ne broji izravno volumen tekućine niti izravno mjeri masu. Umjesto toga, mjeri razliku tlaka koja se predvidljivo mijenja s protokom pod definiranim uvjetima procesa i instalacije.

Kompletan sustav obično sadrži tri funkcionalna sloja:

• Primarni element:Ploča s otvorom, mlaznica, Venturijeva cijev, Pitotova cijev za mjerenje prosjeka, konusni mjerač, klinasti mjerač ili drugi kvalificirani uređaj koji generira ili uzorkuje diferencijalni tlak.
• Sekundarni element: A transmiter tlakakoji mjeri razliku između visoko{0}}tlačnih i-niskotlačnih priključaka.
• Tercijarni elementi:Impulsni vodovi, razdjelnici, senzori temperature i-statičkog tlaka, računalo protoka, sustav upravljanja, komunikacijsko sučelje i softver za kompenzaciju.

DP transmiter stoga postaje dio mjerača protoka samo kada je spojen na poznati primarni element i konfiguriran s ispravnim podacima o tekućini i dimenzijama. Atransmiter diferencijalnog tlakatakođer se može koristiti za primjenu tlaka ili razine, tako da sama njegova prisutnost ne dokazuje da je kompletna instalacija ispravno projektiran sustav protoka.

Kako radi mjerenje protoka diferencijalnog tlaka?

Kada tekućina prolazi kroz ograničenje, mijenja se područje protoka. Brzina se povećava kroz ograničeni dio, dok se statički tlak mijenja između uzvodne i nizvodne-točke dodira. Odašiljač mjeri:

ΔP = P₁ − P₂

gdje je P₁je visoki{0}}bočni tlak, P₂je tlak niske -strane, a ΔP je diferencijalni tlak.

Za nestlačivu tekućinu mjerenu uz standardizirano ograničenje, informativniji oblik jednadžbe volumetrijskog protoka je:

q_v = [C_d / √(1 − ⁴)] × (πd² / 4) × √(2ΔP / ρ)

gdje:

• q_vje volumenski protok;
• C_dje koeficijent pražnjenja;
• d je ograničeni provrt ili karakteristični promjer grla;
• je beta omjer, normalno d podijeljen s unutarnjim promjerom cijevi D;
• ρ je gustoća fluida u uvjetima mjerenja.

Za stlačive plinove potrebni su faktor rastezljivosti i dodatne korekcije svojstava-tekućine. Točna jednadžba i granice koeficijenata ovise o primarnom elementu i primjenjivom standardu. Gornja jednadžba objašnjava odnos, ali se ne smije koristiti kao zamjena za odobreni izračun veličine.

Što je Beta omjer?

Za konvencionalnu ploču s otvorom, beta omjer je:

= d / D

Promjena beta omjera utječe na generirani diferencijalni tlak, trajni gubitak tlaka, koeficijent ispuštanja, osjetljivost na uvjete instalacije i važeći raspon standardnog izračuna. Stoga bi ga trebalo odabrati putem postupka određivanja veličine, a ne primjenom jedne univerzalne preferirane vrijednosti.

ISO 5167-2:2022 za ploče s otvorimaspecificira geometriju, raspored navoja, uvjete ugradnje i radne granice za standardizirane ploče. Njegov opseg uključuje slavine s prirubnicom, kutne slavine te D i D/2 slavine, podložne ograničenjima dimenzija i -uvjeta protoka navedenim u standardu.

Odnos-kvadratnog korijena

Za fiksni primarni element i stabilna svojstva fluida, protok je proporcionalan kvadratnom korijenu diferencijalnog tlaka:

Omjer protoka=√(izmjereni DP / puna-skala DP)

Ovaj odnos objašnjava važno ograničenje: nizak protok proizvodi vrlo mali DP signal. Pri 10% maksimalnog protoka, primarni element proizvodi samo oko 1% maksimalnog diferencijalnog tlaka. Nulta stabilnost, neravnoteža-linije impulsa, električni šum, zarobljeni plin ili tekućina i pogreške gustoće stoga mogu postati velike u odnosu na korisni signal.

Radni normalizirani primjer

Pretpostavimo da odabrani primarni element proizvodi diferencijalni tlak od 100 kPa pri maksimalnom protoku. Ako je izmjereni DP 36 kPa:

Omjer protoka=√(36 / 100)=0.60

Navedeni protok stoga treba biti 60% konfiguriranog maksimalnog protoka, pod uvjetom da gustoća i drugi potrebni korekcijski faktori ostanu važeći.

Ako odašiljač šalje linearni 4–20 mA DP signal, 36% DP raspona odgovara 9,76 mA:

4 mA + (16 mA × 0,36)=9.76 mA

DCS ili računalo protoka zatim primjenjuje kvadratni korijen i prikazuje 60% protoka. Ako se umjesto toga u transmiteru izvede vađenje kvadratnog korijena, izlazni protok od 60% odgovarao bi 13,6 mA. Kvadratni korijen mora se primijeniti samo na jednom dokumentiranom mjestu. Njegova primjena u predajniku i DCS-u stvara netočan rezultat.

Yokogawine službene smjernice ofunkcija kvadratnog{0}}korijena odašiljačatakođer naglašava dokumentiranje gdje se vrši obračun.

Volumetrijski protok u odnosu na kompenzirani maseni protok

Za tekućine s dovoljno stabilnom gustoćom, DP se može pretvoriti u volumetrijski protok pomoću odabrane vrijednosti gustoće. Gustoća plina i pare može se značajno promijeniti s radnim tlakom i temperaturom, tako da točan kompenzirani maseni protok može zahtijevati:

• diferencijalni tlak;
• apsolutni statički tlak;
• temperatura;
• fluidni sastav ili priznati model svojstava;
• geometrija i koeficijenti primarnog-elementa.

Multivarijabilni transmiter ili računalo protoka može kombinirati ove ulaze. Korištenje proračunske gustoće dok se stvarni tlak plina ili temperatura mijenja, stvorit će pristranost protoka čak i kada sam DP transmiter radi ispravno.

Standardi i ograničenja primjenjivosti

Jednadžbe protoka DP vrijede samo unutar uvjeta za koje su utvrđeni primarni element i koeficijent.ISO 5167-1:2022pruža opće zahtjeve za ploče s otvorima, mlaznice, Venturi cijevi, konusne i klinaste mjerače instalirane u punim kružnim cjevovodima. Njegov navedeni opseg ograničen je na podzvučni, jedno-fazni tok i isključuje pulsirajući tok.

ASME MFC-3Mtakođer se bavi geometrijom i korištenjem uređaja za diferencijalni tlak u zatvorenim cjevovodima koji rade punim plućima.

Prije korištenja standardnog koeficijenta provjerite:

• cijev je puna na mjestu mjerenja;
• tekućina je unutar dopuštene faze i režima protoka;
• promjer cijevi, provrt, beta omjer, hrapavost i Reynoldsov broj su unutar opsega;
• raspored slavina za pritisak odgovara standardu;
• ispunjeni su uzvodni i nizvodni uvjeti instalacije;
• primarni element nije oštećen, erodiran, presvučen ili ugrađen unazad.

Proizvođač-kvalificirani ili protok-kalibrirani uređaji mogu se koristiti izvan nekih općih standardiziranih konfiguracija, ali bi izvješće o dimenzioniranju i osnova za kalibraciju tada trebali identificirati primjenjiva ograničenja.

Glavni tipovi primarnih elemenata protoka DP

Ploča otvora

Ploča s otvorom s oštrim- rubovima ugrađuje se između prirubnica ili unutar priključka s otvorom. Kompaktan je, široko poznat i podržan standardiziranim metodama proračuna kada su zadovoljeni svi dimenzionalni i radni uvjeti.

Učinkovitost ovisi ne samo o promjeru provrta. Sljedeće stavke moraju biti provjerene:

• provrt ploče i omjer beta;
• oštrina i stanje uzvodnog ruba;
• debljina ploče i orijentacija kosine;
• koncentričnost i poravnanje;
• tip-slavine za pritisak i mjesto;
• stvarni unutarnji promjer cijevi;
• ravnomjeran-rad i protok-zahtjevi uvjeta.

Ploča sa zaobljenim rubom, naslage, korozija, deformacija, netočna orijentacija ili netočna provrta mogu uzrokovati sustavnu pogrešku koja se ne može ispraviti podešavanjem nulte vrijednosti transmitera.

Venturijeva cijev

Venturijeva cijev postupno sužava prolaz protoka, mjeri tlak u blizini grla, a zatim proširuje područje protoka. Njegov postupni difuzor obnavlja više statičkog tlaka od oštrog ograničenja, što ga čini korisnim kada su trajni gubitak tlaka i dugoročna-energija pumpanja ili kompresije važni.

Kompromisi-su fizička veličina, težina, troškovi proizvodnje, prostor za ugradnju i potreba za provjerom točne Venturijeve geometrije.ISO 5167-4:2022definira standardizirane zahtjeve za Venturijevu cijev unutar svog navedenog opsega.

Protočna mlaznica

Protočna mlaznica ima zaobljeni ulaz i ograničeno grlo. Njegova mehanički robusna geometrija obično se smatra za veću-brzinu protoka i zahtjevnu upotrebu pare gdje tanki rub ploče može biti manje prikladan.

Odabir mlaznice treba identificirati točnu vrstu mlaznice, metodu-ispucavanja tlaka, dimenzije cijevi, Reynoldsov broj, tlak, temperaturu i ograničenja materijala.ISO 5167-3:2022pokriva standardizirane mlaznice i Venturi mlaznice.

Usrednjavanje Pitotove cijevi

Pitotova cijev za određivanje prosjeka uzorkuje udarni tlak na nekoliko točaka na cijevi ili kanalu i uspoređuje ga sa statičkim tlakom. Može biti atraktivan za velike vodove, zračne kanale, zrak za izgaranje, komprimirani zrak, protok dimnjaka i projekte naknadne ugradnje gdje bi mjerač s punim-provrtom bio skup ili težak za ugradnju.

Raspoloživi DP može biti mali, posebno pri maloj brzini. Stanje priključka, dubina umetanja, orijentacija, profil protoka, raspon odašiljača i uzvodne smetnje stoga zahtijevaju pažljiv pregled.

Wedge Meter

Klinasti mjerač stvara ograničeno područje protoka s klinastim-elementom. Relativno otvoren prolaz može učiniti dizajn prikladnim za odabrane viskozne, prljave, abrazivne ili tekućine-koje sadrže krutine.

To ne znači da svaki klinasti metar ima isti koeficijent ili nesigurnost.ISO 5167-6:2022napominje da nesigurnost nekalibriranog klinastog mjerača može biti prevelika za određenu primjenu i daje smjernice za kalibraciju. Dizajne izvan standardne geometrije treba ocijeniti pomoću kvalificiranih podataka proizvođača ili kalibracije protoka.

Konusni metar

Konusni mjerač postavlja ograničenje u obliku -konusa koncentrično u cijev. Kvalificirani dizajn može biti tolerantniji na neke poremećene profile brzine od konvencionalne instalacije otvora, što može biti korisno tamo gdje je ravna cijev ograničena.

Tu prednost ne treba generalizirati na svaki dizajn stošca.ISO 5167-5:2022identificira geometriju, radne granice i okolnosti u kojima kalibracija može biti potrebna.

Kako odabrati mjerač protoka diferencijalnog tlaka?

DP mjerač protoka ne bi trebao biti odabran samo na temelju nominalne veličine cijevi. Širiproces odabira mjerača protokamora uzeti u obzir tekućinu, radni raspon, instalaciju, održavanje, troškove životnog ciklusa i mogućnost da je druga tehnologija prikladnija za primjenu.

1. Definirajte stanje tekućine i faze

Zabilježite naziv tekućine, sastav, fazu, gustoću, viskoznost, vodljivost, korozivnost, sadržaj krutih tvari, uvučeni plin, vlagu i rizik od smrzavanja, kondenzacije, kristalizacije ili polimerizacije.

Viskoznost se mijenja s vrstom tekućine i temperaturom i ne utječe na svaku mjernu tehnologiju na isti način. Pregledavanjeutjecaj viskoznosti tekućine na odabir mjerača protokaposebno je važno za usluge s niskim-Reynolds-brojevima.

Nemojte primjenjivati ​​standardnu ​​jedno-faznu DP jednadžbu na nekvalificiranu dvo-faznu primjenu. Vlažni plin, bljeskajuća tekućina, uvučeni plin i pulsirajuće strujanje zahtijevaju specijalizirane metode ili drugačiji pristup mjerenju.

2. Definirajte minimalni, normalni i maksimalni protok

Maksimalni protok je potreban za određivanje brzine, maksimalnog DP-a, mehaničkih ograničenja i trajnog gubitka tlaka. Normalni protok identificira radnu točku u kojoj bi sustav trebao raditi najbolje. Minimalni protok određuje ostaje li korisni DP signal dovoljno velik za traženu nesigurnost.

Mjerač veličine samo za povremeni maksimalni protok može biti jako predimenzioniran za normalan rad. Izvješće o dimenzioniranju treba pokazati DP i očekivanu nesigurnost na sve tri točke protoka.

3. Potvrdite stvarne podatke o cijevima

Osigurajte:

• nominalna veličina cijevi;
• raspored cijevi i stvarni unutarnji promjer;
• materijal cijevi i unutarnja hrapavost ako je potrebno;
• horizontalna, okomita ili nagnuta orijentacija;
• smjer protoka;
• obližnja koljena, T-kolice, reduktore, ekspandere, ventile i upravljačke elemente.

Korištenje nominalnog promjera gdje izračun zahtijeva izmjereni ili predviđeni unutarnji promjer može stvoriti sustavnu pogrešku.

4. Pregledajte tlak, temperaturu i materijale

Navedite minimalni, normalni i maksimalni tlak i temperaturu, uključujući uvjete pokretanja, čišćenja, poremećaja i isključivanja. Ove vrijednosti utječu na gustoću tekućine, ekspanziju plina, klasu tlaka, ovlažene materijale, izbor brtve, izloženost temperaturi transmitera i je li izravna montaža prihvatljiva.

5. Definirajte cilj mjerenja

Indikator procesa, kontrolna petlja, energetska bilanca, izračun emisija i mjerenje skrbni{0}}prijenosa nemaju iste zahtjeve za izvedbom.

Definirati:

• potrebna nesigurnost sustava;
• ponovljivost;
• smanjenje protoka;
• vrijeme odziva;
• dopušteni trajni gubitak tlaka;
• zahtjevi dvosmjernog mjerenja;
• izlazni signal i komunikacijski protokol;
• zahtjevi za -dokumentaciju-opasnog područja i materijala.

6. Procijenite trajni gubitak tlaka

Izmjereni diferencijalni tlak nije identičan trajnom gubitku tlaka. Neki se tlak vraća nizvodno, a oporavak ovisi o geometriji primarnog-elementa.

Usporedite alternative pri normalnom radnom protoku, ne samo pri maksimalnom protoku. Korisna procjena životnog ciklusa uzima u obzir:

• stalni gubitak tlaka;
• godišnje radno vrijeme;
• učinkovitost pumpe ili kompresora;
• trošak energije;
• pristup održavanju;
• očekivani vijek trajanja.

7. Provjerite dostupnost ravne-cijevi

Koljena, ventili, reduktori, ekspanderi i T-komadi mogu stvoriti vrtlog ili iskriviti profil brzine. Zahtjevi-za ravnomjeran rad ovise o smetnji, primarnom elementu, beta omjeru, kondicioneru protoka i primjenjivom standardu.

Pregledajte smjernice na straniciuzvodno i nizvodno ravne dijelove cijevi, ali za konačne dimenzije koristite odabrani priručnik za uređaj i standard za izračun. Nemojte primjenjivati ​​jedan generički broj na svaki DP element.

8. Planirajte održavanje prije naručivanja

Odredite kako će tehničari izolirati, izjednačiti, odzračiti, isprazniti, pročistiti, pregledati i zamijeniti mjerač. Prljavi ili kondenzacijski servis može zahtijevati veće tlačne priključke, kraće impulsne vodove, točke pročišćavanja, praćenje topline, izolaciju ili izravno-montirani sklop.

Kratki vodič za odabir-elementa

Raspon odašiljača, smanjenje i ograničenje-niskog protoka

Smanjenje dometa odašiljača nije isto što i smanjenje protoka

Odašiljač može biti sposoban mjeriti širok raspon DP-a, ali smanjenje protoka DP-a je ograničeno kvadratnim odnosom između protoka i diferencijalnog tlaka.

Na primjer, smanjenje protoka 10:1 zahtijeva da sustav razlikuje DP od 100% do 1% punog-razmjera DP. Potpuna nesigurnost-niskog protoka mora uključivati ​​nultu stabilnost, učinke-statičkog tlaka, neravnotežu-linije impulsa, nesigurnost primarnog-elementa i varijaciju-svojstava procesa.

Dokument gdje dolazi do izvlačenja kvadratnog-korijena

Odašiljač može poslati linearni DP u DCS ili može primijeniti vađenje kvadratnog-korijena i poslati protok-proporcionalni signal. Oba pristupa mogu funkcionirati, ali konfiguracija mora biti dokumentirana. Kvadratni korijen ne smije se primijeniti dva puta.

Pažljivo koristite prekid-niskog protoka

Pri vrlo niskom DP-u obrada-korijena može pojačati male fluktuacije tlaka u vidljivo nestabilan signal protoka. Prekid-niskog protoka može potisnuti besmisleni izlaz blizu nule, ali treba se temeljiti na potvrđenoj mjernoj sposobnosti i zahtjevima procesa.

Nemojte koristiti prekid za skrivanje curenja, obrnutog protoka, blokiranog voda, pomaka nule ili prevelikog mjerača. Yokogawin službeniksmjernice za-nizak protokobjašnjava zašto obrada-kvadratnog korijena ima vrlo visok dobitak blizu dna raspona mjerenja.

Smjernice za ugradnju DP mjerača protoka

Pogreške pri instalaciji mogu premašiti specifikaciju odašiljača. Primarni element, slavine, impulsni cjevovod, razdjelnik, orijentacija odašiljača i konfiguracija trebaju se tretirati kao jedan mjerni sustav.

Sljedeće smjernice su općenite. Priručnik za odabrane primarne-elemente, priručnik za odašiljač, specifikacija cjevovoda i sigurnosni postupak postrojenja upravljaju konačnom instalacijom.

Opća pravila za instalaciju

• Provjerite strelicu protoka primarnog-elementa i fizičku orijentaciju.
• Potvrdite da će cijev ostati puna za mjerenje tekućine.
• Koristite potrebnu ravnu cijev uzvodno i nizvodno.
• Održavajte impulsne vodove kratkim, podržanim i simetričnim koliko je praktično.
• Izbjegavajte visoke točke u tekućim impulsnim vodovima i niske točke u plinskim impulsnim vodovima.
• Držite obje noge impulsa na sličnoj temperaturi.
• Omogućite pristupačne otvore za ventilaciju, odvod, izolaciju i točke izjednačavanja.
• Ispitajte-nepropusnost svih procesnih priključaka prije puštanja u rad.
• Provjerite jesu li visoka i niska strana pravilno spojene.
• Zaštitite transmiter od procesnih temperatura izvan njegove nazivne vrijednosti.

TheRosemount 2051 referentni priručnik, na primjer, preporučuje da impulsni cjevovod bude kratak i daje smjernicu za nagib od najmanje 1 inča po stopi, ili približno 8 cm po metru, za svoje specificirane rasporede tekućine i plina. Koristite priručnik za stvarni odašiljač i standard postrojenja radije nego da ovu vrijednost tretirate kao univerzalnu.

Instalacija protoka tekućine

Za mnoge primjene tekućina, tlačne slavine postavljene su sa strane cijevi, a odašiljač je montiran pored ili ispod slavina tako da se plin može ispuštati natrag prema procesu.

• Držite obje noge napunjene procesnom tekućinom ili navedenom tekućinom za brtvljenje.
• Nagnite vodove kako biste spriječili zadržavanje plina.
• Ispustite plin prije provjere nule.
• Izbjegavajte lokalno zagrijavanje koje uzrokuje stvaranje pare.
• Zaštitite vodove od smrzavanja.
• Spriječite nakupljanje taloga u slavinama i cijevima.

Plinski džep u samo jednom impulsnom vodu stvara različitu hidrostatsku visinu i može pomaknuti izmjereni DP čak i kada je stvarni protok stabilan.

Instalacija protoka plina

Za mnoge primjene čistog{0}}plina, slavine se postavljaju na vrh ili sa strane cijevi, a odašiljač se montira pored ili iznad njih tako da neželjena tekućina otječe prema procesu.

• Izbjegavajte niske točke koje skupljaju kondenzat.
• Osigurajte odvode tamo gdje se kondenzacija ne može izbjeći.
• Provjerite ima li čepova od prašine ili čestica.
• Potvrdite zahtjeve za-kompenzaciju statičkog tlaka i temperature.
• Provjerite proizvodi li minimalna brzina dovoljan DP.

Instalacija protoka pare

Parna usluga obično koristi kondenzatom{0}}ispunjene impulsne vodove za izolaciju transmitera od procesne temperature i osigurava stabilnu tlačnu vezu.

• Postavite slavine u smjeru koji zahtijeva priručnik za primarni-element.
• Montirajte transmiter ispod slavina gdje odobreni raspored zahtijeva noge-napunjene kondenzatom.
• Držite obje noge impulsa slične duljine, visine i toplinske izloženosti.
• Uspostavite jednake visine kondenzata prije konačne provjere nule.
• Nemojte nanositi toplinu na način da skuhate jedan mokri but.
• Dopustite instalaciji da postigne toplinsku ravnotežu.

Za projekte koji uspoređuju DP s drugom parnom tehnologijom, pregledajte dostupnevrtložni mjerač protoka pareopcije kao dio tehničkog odabira, umjesto pretpostavke da je jedan princip najbolji za svaki parni vod.

Redoslijed puštanja u rad

Dizajn razdjelnika i radni postupci razlikuju se, tako da odobreni postupak uređaja mora kontrolirati redoslijed ventila. Opća provjera puštanja u pogon trebala bi uključivati:

• Provjerite model, klasu tlaka, materijale, orijentaciju i procesne veze.
• Potvrdite da primarni element i tlačne slavine odgovaraju dokumentaciji o veličini.
• Pregledajte razvodnik, impulsne vodove, nosače, ventilacijske otvore, odvode i sustav grijanja.
• Ispitajte -nepropusnost tlačnog sustava koristeći odobreni postupak postrojenja.
• Napunite, odzračite ili ispraznite oba impulsna kraka prema potrebi tekućine.
• Izjednačite odašiljač prije provjere nule.
• Izvedite podešavanje nule samo kada je to dopušteno priručnikom transmitera i pod ispravnim uvjetima tlaka.
• Vratite razvodnik u rad koristeći odobreni niz ventila.
• Provjerite raspon, inženjerske jedinice, prigušivanje, lokaciju kvadratnog-korijena i nizak-protok.
• Usporedite očekivani i izmjereni DP u raspoloživim radnim uvjetima.
• Zabilježite osnovni DP, statički tlak, temperaturu, izlaz i položaj ventila.

Neispravan redoslijed razvodnika može izložiti senzor nenamjernom jednostranom-pritisku. Nemojte improvizirati slijed pokretanja iz generičkog dijagrama.

Što određuje točnost DP mjerača protoka?

Specifikacija točnosti transmitera nije točnost kompletnog sustava protoka. Konačna neizvjesnost može uključivati:

• koeficijent pražnjenja primarnog-elementa;
• obrada primarnih{0}}elemenata i tolerancija dimenzija;
• unutarnji promjer i hrapavost cijevi;
• omjer provrta, grla ili beta;
• gustoća i sastav tekućine;
• tlak, temperatura i rastezljivost plina;
• Reynoldsov broj;
• uzvodni profil toka;
• tlačna-geometrija slavine;
• neravnoteža glave impulsne-linije;
• raspon odašiljača, nulta stabilnost, učinak-statičkog tlaka i učinak-temperature okoline;
• proračun protoka i skaliranje signala.

Pojednostavljeni primjer nesigurnosti

Razmotrimo ilustrativni sustav u kojem su četiri neovisna doprinosa već pretvorena u isti postotak-od-osnove protoka:

• primarni element: 0,70%;
• odašiljač na radnoj točki: 0,30%;
• tekući-unos svojstava: 0,20%;
• doprinos za ugradnju: 0,50%.

Pojednostavljena kombinacija-zbroja-kvadrata bila bi:

√(0.70² + 0.30² + 0.20² + 0.50²)=približno 0,93%

Ovo je edukativni primjer, a ne tvrdnja o točnosti proizvoda ili potpuni proračun neizvjesnosti. Formalni izračun mora potvrditi razine pouzdanosti, distribucije vjerojatnosti, korelacije, učinke radne-točke i primjenjivu standardnu ​​metodu.

Pri niskom protoku, pogreška transmitera izražena kao postotak kalibriranog raspona DP može predstavljati mnogo veći postotak indiciranog protoka. Izvedbu sustava stoga treba provjeriti pri minimalnom, normalnom i maksimalnom protoku, a ne samo pri punom-skalu DP.

Kalibracija, verifikacija, podešavanje nule i provjera petlje

Ovi pojmovi ne bi se trebali koristiti naizmjenično. Objašnjenje stranice zakalibracija, verifikacija i validacijapruža korisnu početnu razliku.

Nemojte mijenjati kalibraciju samo da biste prisilili prikazani protok da odgovara očekivanoj vrijednosti proizvodnje. Najprije provjerite uvjete procesa, položaje ventila, impulsne vodove, podatke primarnog-elementa, kompenzaciju gustoće i konfiguraciju signala.

Rješavanje problema DP mjerača protoka

Koristite slojeviti dijagnostički slijed

• Potvrdite postupak:Je li protok zapravo prisutan? Jesu li se promijenili tlak, temperatura, sastav, položaj ventila ili način rada?
• Provjerite električni lanac:Napajanje, ožičenje, izlazni način rada, inženjerske jedinice, skaliranje, prigušivanje, vađenje kvadratnog-korijena i niski-prekid protoka.
• Provjerite razvodnik i impulsne vodove:Izolacijski ventili, ekvilizator, ventilacijski otvori, odvodi, curenja, začepljenja, zarobljeni plin, kondenzat, smrzavanje i nejednaka visina.
• Provjerite primarni element:Orijentacija, oštećenje, naslage, provrt, navoji, ravno kretanje i poravnanje.
• Provjerite izračun:Unutarnji promjer cijevi, beta omjer, gustoća fluida, statički tlak, temperatura, koeficijent i metoda kompenzacije.

Ilustrativni dijagnostički primjer

Signal protoka-tekućine polako raste nakon pokretanja iako je stanje pumpe stabilno. Izlaz odašiljača, raspon i položaji ventila su ispravni. Odzračivanje jedne impulsne noge oslobađa plin, nakon čega se očitanje stabilizira.

U ovom primjeru vjerojatni uzrok nije kalibracija odašiljača. Plinski džep stvorio je nejednaku hidrostatsku visinu između impulsnih linija. Korektivna radnja je uklanjanje plina i ispravljanje nagiba cijevi ili rasporeda ventilacije koji je omogućio stvaranje džepa.

Kada biste trebali odabrati drugu Flow tehnologiju?

Mjerenje DP-a je svestrano, ali nije automatski najbolja opcija. Usporedite instaliranu nesigurnost, gubitak tlaka, održavanje, kompatibilnost procesa, zahtjev-za ravnomjernim radom, smanjenje i troškove životnog ciklusa.

Točke-odlučivanja specifične za aplikaciju

Steam

Potvrdite zahtijeva li projekt volumetrijski protok, kompenzirani maseni protok ili protok energije. Pregledajte stanje pare, tlak, temperaturu, kompenzaciju gustoće, upravljanje kondenzatom, gubitak tlaka i minimalni protok. DP, vortex i odabrani ultrazvučni sustavi rješavaju različite probleme i treba ih usporediti u stvarnom radnom rasponu.

Komprimirani zrak i procesni plin

Provjerite sastav plina, vlagu, varijaciju tlaka, temperaturu, minimalnu brzinu i zahtjeve za-otkrivanje curenja. Pitotova cijev za određivanje prosjeka, sustav otvora, termalni mjerač mase ili neka druga tehnologija mogu biti prikladni ovisno o tome je li potreban stvarni volumen, standardni volumen ili maseni protok.

Provodljiva voda i otpadna voda

Tamo gdje cijev ostaje puna i tekućina je vodljiva, elektromagnetski mjerač može izbjeći trajni gubitak tlaka i održavanje impulsne -linije povezano s konvencionalnim ograničenjem DP-a. DP se i dalje može odabrati tamo gdje to favorizira postojeći primarni element, neuobičajena temperatura ili standard projekta.

Velika postojeća cijev za tekućinu

Za naknadne radove gdje je prekid rada ili rezanje cijevi otežano, steza{0}}na ultrazvučnom mjerenju može se procijeniti prije ugradnje novog intruzivnog DP primarnog elementa. Materijal cijevi, debljina stjenke, obloga, tekuće stanje i raspoloživa ravna struja ostaju važni.

Informacije potrebne za dimenzioniranje i ponudu

Procesni podaci

• ime i sastav tekućine;
• tekućina, plin ili para;
• gustoća, specifična težina, viskoznost ili zahtijevani model svojstva;
• minimalni, normalni i maksimalni protok;
• minimalni, normalni i maksimalni tlak;
• minimalna, normalna i maksimalna temperatura;
• čvrste tvari, mjehurići plina, vlaga, korozivne komponente ili abrazivni materijal.

Podaci o cijevima i instalaciji

• nominalna veličina, raspored i stvarni unutarnji promjer;
• materijal za cijevi i prirubnice;
• standard prirubnice i klasa tlaka;
• vodoravna ili okomita orijentacija;
• smjer protoka;
• dostupna uzvodna i nizvodna ravna cijev;
• obližnja koljena, ventili, reduktori, ekspanderi i T-kolice;
• uvjeti okoline i klasifikacija-opasnih područja.

Zahtjevi za performanse i izlaz

• zahtijevana nesigurnost i ponovljivost sustava;
• potrebno smanjenje protoka;
• najveći dopušteni stalni gubitak tlaka;
• vrijeme odziva;
• 4–20 mA, puls, HART, RS485, Modbus ili drugo sučelje;
• lokalni prikaz i totalizacija;
• izravna ili daljinska montaža odašiljača;
• certifikate o materijalu, ispitivanje tlaka ili dokumente o kalibraciji protoka.

Korisno izvješće o dimenzioniranju trebalo bi prikazati odabrani primarni element, provrt ili karakterističnu dimenziju, beta omjer gdje je primjenjivo, DP pri minimalnom, normalnom i maksimalnom protoku, predviđeni trajni gubitak tlaka, raspon pretvornika, ograničenja rada, zahtjeve ravnomjernog-hoda i očekivanu nesigurnost.

Često postavljana pitanja

Zaključak

Mjerač protoka diferencijalnog tlaka može mjeriti tekućine, plinove i paru u širokom rasponu industrijskih uvjeta, ali njegova izvedba ovisi o cijelom sustavu. Odabir odašiljača visoke-preciznosti ne može kompenzirati neispravnu veličinu primarnog elementa, oštećenu ploču, pogrešan promjer cijevi, neodgovarajući raspored-linija impulsa, netočnu gustoću ili dvostruki proračun-korijena.

Započnite s tekućinom, minimalnim i maksimalnim protokom, stvarnim dimenzijama cijevi, radnim tlakom i temperaturom, dopuštenim gubitkom tlaka, geometrijom instalacije, uvjetima održavanja i potrebnom nesigurnošću sustava. Zatim odaberite primarni element i odašiljač kao projektiranu kombinaciju.

Za dimenzioniranje projekta ili odabir proizvoda, pripremite gore navedene podatke o procesu, cijevi, izvedbi, izlazu i certifikacijipošaljite podatke o aplikaciji FlowT-u. Zatražite dokumentirani rezultat dimenzioniranja umjesto odabira DP sustava protoka samo na temelju veličine cijevi.