Технология массового расходомера Кориолиса

Лучшее технологическое руководство по массовым расходомерам Кориолиса.

Хотите узнать больше о технологии измерения массовых расходомеров Кориолиса? Мы обсудим и объясним различные методы измерения массовых расходомеров Кориолиса.

Массовый расходомер Кориолиса, также называемый расходомером микродвижения. Массовый расходомер Кориолиса – это массовый расходомер, работающий на силе Кориолиса. Массовый расходомер Кориолиса и массовый тепловой расходомер являются наиболее распространенными массовыми расходомерами. Массовые расходомеры Corolis — лучший выбор для всех процессов и применений коммерческого учета (КТ). Массовый расходомер Кориолиса может одновременно измерять разные значения. Измерение массы, объёмного расхода, плотности и концентрации жидкостей и газов. Это самое важное различие между массовыми расходомерами Кориолиса, DP и расходомеры с овальными шестернями.

Что такое массовый расходомер?

Массовый расходомер — это расходомер, который измеряет скорость жидкости путем измерения массы жидкости.
Методами измерения расхода жидкости являются: объёмный и массовый.
Объем жидкости является функцией температуры и давления жидкости и является зависимой переменной. Масса жидкости – это величина, которая не меняется со временем, температурой и давлением.
Среди широко используемых расходомеров большинство являются объемными расходомерами. Такие как расходомеры с диафрагмой, ламинарные массовые расходомеры, турбинные расходомеры. Вихревые расходомеры, электромагнитные расходомеры. Роторные расходомеры, ультразвуковые расходомеры. И расходомеры с овальными шестернями, и т.д.

Обычными массовыми расходомерами являются: массовые расходомеры Кориолиса и тепловые массовые расходомеры.

Что такое массовый расходомер Кориолиса?

кориолис Массовый расходомер называется расходомером с силой Кориолиса. Кориолисов массовый расходомер это принцип силы Кориолиса, который использует жидкость для движения по вибрирующей трубе и пропорционален массовому расходу. Для непосредственного измерения массового расхода. Массовые расходомеры Кориолиса состоят из элемента измерения расхода и преобразователя. Массовый расходомер Кориолиса осуществляет прямое измерение массового расхода. Он обладает характеристиками высокой точности, возможностью измерения нескольких сред и нескольких параметров процесса. Он широко используется в нефтехимической, фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности.

Что такое тепловой массовый расходомер?

Тепловой массовый расходомер (сокращенно TMF) также называется тепловым расходомером. Тепловые массовые расходомеры измеряют массовый расход жидкости, используя изменения температурного поля, которые происходят, когда жидкость протекает по трубе, нагреваемой внешним источником тепла. Или расходомер, который измеряет массовый расход жидкости, используя соотношение между энергией, необходимой для повышения температуры жидкости до определенного значения при нагревании жидкости, и массой жидкости. Обычно используется для измерения массового расхода газа. Он имеет низкую потерю давления. Большой диапазон расхода. Высокая точность. Высокая повторяемость и высокая надежность. Нет движущихся частей, и может использоваться для мониторинга и управления чрезвычайно низким расходом газа.

Массовые расходомеры измеряют массовый расход жидкости без компенсации других параметров. Его наиболее важной особенностью является то, что он может напрямую измерять массовый расход среды, не подвергаясь влиянию каких-либо факторов. Такие как давление и температура в рабочем состоянии среды.

Массовый расходомер — это новый прибор, который напрямую и точно измеряет массовый расход жидкостей.

Массовый расходомер классифицируется следующим образом:

Массовый расходомер прямого действия
То есть обнаруживается количество, прямо пропорциональное массовому расходу. А элемент обнаружения напрямую отражает массовый расход.
Производный массовый расходомер
То есть для измерения массового расхода используется счетчик, совмещенный с объемным расходомером и плотномером. При этом объемный расход и плотность жидкости определяются одновременно. Выходной сигнал, относящийся к массовому расходу, получается путем расчета.
Компенсированный массовый расходомер
В то же время определяются объемный расход жидкости, а также значения температуры и давления жидкости. А затем в соответствии с соотношением плотности жидкости с температурой и давлением расчетным блоком рассчитывается значение плотности жидкости в этом состоянии. А затем рассчитывается значение массового расхода жидкости.

Принцип работы массового расходомера Кориолиса

Кориолисов массовый расходомер это измеритель, который напрямую измеряет массовый расход, используя принцип силы Кориолиса. Это пропорционально массовому расходу жидкости, текущей в вибрирующей трубке.
Конструкция расходомера силы Кориолиса имеет множество форм. Массовый расходомер Кориолиса обычно состоит из вибрирующей трубки и преобразователя. Вибрационная трубка (измерительная трубка) является чувствительным устройством. Существует несколько форм, таких как U-образная, Ω-образная, кольцевая, прямая трубчатая и спиральная формы.

Как работают массовые расходомеры Кориолиса?

Массовые расходомеры Кориолиса измеряют силу, возникающую в результате ускорения, вызванного движением массы к центру вращения (или от него).
Этот эффект можно ощутить при езде на карусели, где при движении к центру человеку придется «наклоняться» к вращению, чтобы сохранить равновесие.
Что касается расходомеров, то эффект можно продемонстрировать, протекая по петле гибкого шланга, который «раскачивается» вперед и назад перед телом обеими руками. Поскольку вода течет к рукам и от них, возникают противоположные силы, вызывающие перекручивание шланга. Они составляют около 21% всех проданных расходомеров.
В массовом расходомере Кориолиса «раскачивание» создается за счет вибрации трубки (трубок), по которым течет жидкость.
Величина крутки пропорциональна массовому расходу жидкости, проходящей через трубку (трубки).
Датчики и передатчик массового расходомера Кориолиса используются для измерения крутки и генерации линейного сигнала расхода.

Принцип работы

Система массового расходомера включает в себя датчик и преобразователь для обработки сигналов.

Массовый расходомер основан на втором законе Ньютона: сила = масса × ускорение (F = ма).

Когда массовая точка массы m движется со скоростью V в трубе, вращающейся с угловой скоростью ω относительно оси P, массовая точка подвергается двухкомпонентному ускорению.

И его сила:
(1) К оси P обращено нормальное ускорение, т. е. центростремительное ускорение αr, величина которого равна 2ωr;
(2) Тангенциальная угловая скорость αt, представляющая собой ускорение Кориолиса, равна 2ωV, а направление перпендикулярно αr. За счет составного движения в направлении αt частицы действует сила Кориолиса Fc = 2ωVm, а трубопровод оказывает на частицу обратную силу -Fc = -2ωVm.

Когда жидкость с плотностью ρ течет с постоянной скоростью V во вращающемся трубопроводе, на любую длину трубопровода Δx будет действовать тангенциальная сила Кориолиса ΔFc: ΔFc = 2ωVρAΔx (1)
В формуле А – площадь поперечного сечения трубопровода.

Из-за соотношения: mq = ρVA
Итак: ΔFc = 2ωqmΔx (2)

Следовательно, прямо или косвенно, измеряя силу Кориолиса жидкости, текущей во вращающейся трубке, можно измерить массовый расход.

Преимущества и недостатки расходомера Кориолиса

Преимущества и недостатки расходомера Кориолиса
Наши преимущества	Недостатки бонуса без депозита
Может обрабатывать санитарные применения	Стоимость высока, особенно для лесок размером более четырех дюймов.
Одобрен для коммерческого учета, отличается высокой надежностью и низкими эксплуатационными расходами.
Универсальный принцип измерения жидкостей и газов	Плохая нулевая стабильность, которая влияет на точность расходомера.
Многопараметрическое измерение – одновременное измерение массового расхода, плотности, температуры и вязкости.
Высокая точность измерения: обычно ±0.1% или опционально: ±0.05% или (PremiumCal)	Его нельзя использовать для измерения жидкостей с более низкой плотностью, например газа низкого давления или низкой плотности.
Принцип измерения, независимый от физических свойств жидкости и профиля потока
Нет необходимости в впускных/выпускных участках. Как правило, при установке датчика не требуются прямые трубопроводы.	Несколько большее содержание газа в жидкости может привести к значительному увеличению погрешности измерения.
Он имеет широкий диапазон измеряемых жидкостей. Включая жидкости высокой вязкости, двухфазные жидкости жидкость-твердое тело, двухфазные жидкости жидкость-газ, содержащие примеси газов. И средний и высокое давление газы достаточной плотности.
Изменение вязкости жидкости не оказывает существенного влияния на измеренное значение.	Он чувствителен к внешним вибрационным воздействиям.
Изменение плотности жидкости мало влияет на измеренное значение.
Двунаправленное измерение расхода	Его нельзя использовать для больших диаметров. В настоящее время максимальный размер, который мы можем изготовить, составляет 8-дюймовый расходомер Кориолиса.
Он может выполнять измерения жидкостей с высокой вязкостью, таких как сырой нефти, тяжелая нефть, остаточная нефть и другие жидкости с повышенной вязкостью.
Падение давления может учитываться при использовании трубок U-образной формы и жидкостей с высокой вязкостью.	Потеря давления велика, особенно при измерении жидкости с высоким давлением насыщенных паров. Потеря давления может вызвать испарение жидкости и возникновение кавитации.

Кориолис в зависимости от теплового массового расхода для газов и жидкостей

Независимое от жидкости измерение и контроль расхода – нет необходимости в повторной калибровке
Газ и жидкость можно измерять одним и тем же датчиком.
Возможность измерения неопределенных или переменных смесей
Подходит для сверхкритических жидкостей, например, диоксида углерода (CO2) или этилена (C2H4).
Тот же компактный размер
Высокая точность ± 0.2 % от нормы ± стабильность нуля для жидкостей ± 0.5 % от нормы ± стабильность нуля для газов
Большой диапазон регулирования до 1:2000.
Быстрое время отклика датчика: до 50…100 мс.

Приложения

Массовые расходомеры Кориолиса являются лучшим выбором для таких применений, как:

Еда и напитки
Целлюлозно-бумажное
нефтехимический
Нефть и Газ
Запитан
Высокая вязкость
Краска
Горнодобывающая промышленность
Контроль над процессом
Вода и сточные воды
И многие другие отрасли

Меры предосторожности при использовании кориолисовых массовых расходомеров

Если падение давления приемлемо, используйте массовый расходомер Кориолиса в верхней части диапазона расхода, поскольку работа при низких скоростях потока может ухудшить точность.
Обратите внимание, что жидкости с высокой вязкостью увеличивают перепад давления на расходомере.
При потоках жидкости убедитесь, что расходомер полностью заполнен жидкостью. Будьте особенно осторожны при измерении расхода газа/пара с помощью кориолисовых массовых расходомеров.
Обратите особое внимание на установку, поскольку вибрация труб может вызвать проблемы в работе.

Как использовать массовые расходомеры Кориолиса

Массовые расходомеры Кориолиса измеряют массовый расход жидкостей. Например, вода, кислоты, щелочи, химические вещества и газы/пары. Поскольку измеряется массовый расход, на измерение не влияют изменения плотности жидкости.
Будьте особенно осторожны при использовании массовых расходомеров Кориолиса для измерения потоков газа/пара. Потому что скорость потока имеет тенденцию быть низкой в диапазоне расхода (где точность ухудшается).
Также в системах с газом/паром. Могут возникнуть большие перепады давления на расходомере и связанных с ним трубопроводах.
Этот расходомер может применяться в санитарных, криогенных, относительно чистых средах. Агрессивные жидкости и газы/пары в трубах диаметром менее 6–12 дюймов.
Общие применения находят в воде, сточных водах, горнодобывающей промышленности, переработке полезных ископаемых. Энергетическая, целлюлозно-бумажная, нефтяная, химическая и нефтехимическая промышленность.
Конструкционные материалы обычно ограничиваются нержавеющей сталью и Hastelloy C.
Доступны конструкции с прямой трубкой для измерения некоторых грязных и/или абразивных жидкостей.
Массовые расходомеры Кориолиса находят множество применений в химических процессах. Там, где жидкости могут быть коррозионными и в других случаях их трудно измерить.
Кроме того, относительная нечувствительность к плотности позволяет применять кориолисовы массовые расходомеры в прикладных целях. Если физические свойства жидкости недостаточно известны.
Эти расходомеры также могут использоваться в системах подачи химикатов, встречающихся в большинстве отраслей промышленности.

Установка массового расходомера

Чтобы массовые расходомеры Кориолиса работали правильно, безопасно и с высокой производительностью, важно правильно их устанавливать и использовать. Сюда входит механический монтаж, электрический монтаж и техническое обслуживание.
(1) Установка
Механический монтаж должен обратить внимание на следующие вопросы:
а. Датчик потока должен быть установлен на прочном фундаменте. Массовый расходомер малого диаметра с внутренним диаметром менее 10 мм устанавливается на сбалансированную, твердую и свободную от вибрации нижнюю поверхность. Например, стена, пол или специальный фундамент. Если он используется в условиях повышенной вибрации, следует обратить внимание на вибропоглощение фундамента. Между входом и выходом датчика и трубой следует использовать гибкое трубное соединение. Расходомер большего диаметра устанавливается непосредственно на технологическом трубопроводе. Расходомер должен быть установлен с трубной картой и надежно закреплен.
б. Чтобы предотвратить взаимное влияние между CMF при последовательном или параллельном использовании нескольких расходомеров. Расстояние между каждым датчиком потока должно быть достаточно большим. А трубная карта и поддержка должны быть установлены на независимой основе.
C. Чтобы гарантировать, что во время использования в датчике потока не будет накапливаться остаточный газ или жидкость. Для расходомера коленчатого типа при измерении жидкости колено должно быть обращено вниз. А при измерении газа локоть должен быть направлен вверх. При измерении шлама или сбрасываемой жидкости датчик следует устанавливать в вертикальной трубе с потоком снизу вверх. Для расходомеров с прямой трубкой избегайте установки в самой высокой точке при горизонтальной установке, чтобы избежать скопления воздушной массы. При подключении датчика к технологическому трубопроводу необходимо выполнить установку без напряжений. Специально для датчика расхода некоторых измерительных трубок с прямой трубой.

(2) Использование и обслуживание
① Настройка нуля расходомера. После того, как датчик расхода заполнен измеряемой жидкостью, закройте выходной клапан датчика и отрегулируйте нулевую точку расходомера при условии, близком к рабочей температуре. Очень важно убедиться, что выходной клапан при регулировке нулевой точки полностью закрыт и что жидкость не протекает. Если клапан протекает во время обнуления, это приведет к большой погрешности во всем измерении.
② Установите коэффициенты калибровки расхода и плотности. Важно правильно настроить калибровочные коэффициенты расхода и плотности. Коэффициент калибровки расхода представляет чувствительность датчика и температурный коэффициент подачи. Чувствительность показывает, какой объем потока измеряется каждую микросекунду.
(Единица измерения обычно г/с); температурный коэффициент подачи указывает на степень влияния модуля упругости датчика на температуру. Они напрямую связаны с точностью измерения расходомера. Коэффициент калибровки плотности представляет собой период собственной вибрации (часто измеряется микросекундами) и температурный коэффициент плотности датчика, когда трубка представляет собой воздух, а трубка - воду при температуре 0 ° C. Очевидно, они связаны с измерением. Точность плотности напрямую связана с этим.
③ Во время использования поддерживайте расходомер в нормальном режиме. Важно, чтобы расходомер сработал вовремя, чтобы вовремя найти неисправности и устранить неисправности. В реальной работе часто встречаются следующие неисправности:
а. Нет выходного сигнала: относится к потоку через датчик, и датчик не имеет выходного сигнала;
б. Выход не меняется: хотя расход изменился, выход остается неизменным;
в. Выходной сигнал ненормальный, выходной сигнал изменяется случайным образом и не имеет ничего общего с изменением потока, то есть выходной сигнал ненормальный;
д. Вывод осуществляется с перерывами: прерывистый вывод, нерегулярное начало и конец, но когда есть вывод, выходной сигнал может отражаться правильно.
Объем трафика.
Вышеуказанные неисправности следует тщательно проверить и устранить, а при необходимости отремонтировать на заводе-изготовителе.

Как измерители Кориолиса измеряют плотность?

Массовый расходомер использует принцип Кориолиса. Разность фаз между частотой вибрации нижней половины измерительной трубки пропорциональна массовому расходу для измерения расхода. А плотность рассчитывается с использованием функциональной зависимости между резонансной частотой измерительной трубки и плотностью измеряемой среды в трубке.
Из этих двух основных параметров, массового расхода qm и плотности ρ, вычисляется объемный расход qv (= qm/e).
Если измеряемая жидкость представляет собой смесь двух видов жидкостей, смешивающихся или несмешивающихся с определенной разницей в плотности, расчет плотности даст ее. Концентрация этой жидкости в смешанной жидкости. Например, содержание воды в смешанной жидкости масло-масло-вода может быть измерено при измерении двухфазного потока жидкость-твердое вещество.

Из принципа можно понять, что происходит в сфере измерения расхода. Массовый расходомер может напрямую измерять массовый расход текучей среды без компенсации других параметров. Его наиболее важной особенностью является то, что он может напрямую измерять массовый расход среды, не подвергаясь влиянию каких-либо факторов. Такие как давление и температура в рабочем состоянии среды.

Принцип измерения плотности массового расходомера Кориолиса заключается в том, что частота вибрации обратно пропорциональна квадратному корню из плотности жидкости. А плотность жидкости определяется путем измерения частоты вибрации.

Таким образом, массовый расходомер может осуществлять измерение массового расхода жидкости и измерение плотности жидкости.

Разница между массовыми расходомерами и объемными расходомерами

Диапазоны тепловых массовые расходомеры для газов указываются в таких единицах, как лн/мин, sccm или м3н/ч. Эти единицы выглядят как единицы измерения объема, но на самом деле они являются выражением массового расхода. Какая история стоит за этим?

Представьте себе, что у вас есть цилиндр емкостью 1 литр, который закрывается подвижным поршнем незначительного веса. В этом баллоне содержится 1 литр воздуха при атмосферном давлении, ок. 1 бар. Вес этого объема воздуха при 0°С равен 1.293 г, это и есть масса. Когда мы переместим поршень наполовину в нижнюю часть цилиндра, то объем содержащегося в нем воздуха составит всего ½ литра, давление — ок. 2 бар, но масса не изменилась, 1.293 г; ничего не было добавлено или упущено.

Следуя этому примеру, массовый расход на самом деле должен быть выражен в единицах веса, таких как г/ч, мг/с и т. д. Однако большинство пользователей думают и работают в единицах объема. Нет проблем, если согласованы условия, при которых масса преобразуется в объем.

Согласно «европейскому» определению, температура 0°C и давление 1,013 бар выбраны в качестве «нормальных» эталонных условий, обозначенных буквой «n» в используемой единице объема (млн/мин, м3н/ч). ).

Альтернативно, температура 20°C и давление 1,013 бар используются для обозначения «стандартных» исходных условий, обозначаемых буквой «s» в используемых единицах объема (мл/мин, м3с/ч). Обратите на это внимание, ведь если не учитывать разницу, это может привести к ошибке в 7%!

Согласно «американскому» определению, префикс «s» в sccm, slm или scfh относится к «стандартным» условиям: абсолютное давление 101.325 кПа (14.6959 фунтов на квадратный дюйм) и температура 0°C (32°F).

Устройства для измерения объема, такие как счетчики переменной площади. или поток турбины метров, не способны различить изменения температуры или давления.
Измерение массового расхода потребует дополнительных датчиков для этих параметров и компьютера расхода для компенсации изменений в этих условиях процесса. Тепловые массовые расходомеры практически нечувствительны к изменениям температуры и давления.

Техподдержка

Как работает массовый расходомер?

Способность расходомера точно измерять и контролировать поток имеет важное значение для поддержания условий процесса, необходимых для максимизации производства, эффективности и качества продукции. Часто измерения расхода используются как индикаторы общей производительности процесса. Это связано с законом сохранения массы, который гласит, что масса, входящая в систему, равна массе, покидающей систему, когда обе измеряются в одном и том же интервале. Таким образом, массовые расходомеры и датчики массового расхода становятся критически важными для работы предприятия в целом.

Соотношение между массовым расходом и объемным расходом следующее: Массовый расход = плотность x объемный расход

Хотя объемный расход при номинальных условиях можно точно рассчитать, условия процесса и свойства жидкости могут настолько различаться, что возникает сомнение, представляет ли измеренный объемный расход (или полученный с использованием скорости) требуемый массовый расход. Необходимо учитывать такие условия процесса, как плотность и вязкость, а также их влияние на точность измерения расхода. Влияние температуры на плотность жидкостей широко варьируется. Газы и пар подвергаются большему воздействию, твердые вещества – меньше всего, а жидкости обычно находятся где-то посередине. Влияние давления на плотность твердых тел незначительно, поскольку оба они несжимаемы. Однако жидкости, требующие более высокой точности (лучше ±1%), такие как мониторинг топлива, массовая балансировка жидкостей и другие, требуют массовых расходомеров жидкости. Чтобы узнать, где требуются расходомеры Кориолиса, перейдите в раздел «Приложения для промышленных измерений». Однако влияние давления на плотность газов и пара существенно. Тепловые массовые расходомеры газов sino-inst идеально подходят для точного контроля массового расхода газов, а наши массовые расходомеры ALVT идеально подходят для прямого контроля. измерение расходомера пара.

Технология расходомера дифференциального давления

Расходомеры дифференциального давления, также называемые расходомерами DP. Расходомеры дифференциального давления состоят из датчиков расхода и датчиков давления/перепада давления. Расходомеры DP измеряют расход на основе перепада давления, измеряемого деталями датчика расхода. Датчики расхода являются важной частью расходомеров дифференциального давления. Например: диафрагма, трубка Вентури, клин, V-образный конус и Усреднение трубок Пито. Расходомеры перепада давления (DP) подходят для таких применений, как: вода, газ, пар, масло….

Технология вихревых расходомеров

Вихревые расходомеры подходят для измерения пара. а также различные жидкости и газы. Когда жидкость движется по стержню вихревого измерителя, образуются вихри. Частота схода вихрей пропорциональна скорости жидкости. Даже для скорости потока пара, Вихревые расходомеры идеальный выбор. Компенсация давления и температуры обеспечить точность измерений. При измерении расхода пара или газа в трубах с переменным рабочим давлением и температурой. Применение в химической и нефтехимической промышленности. Например, в системах электроэнергетики и теплоснабжения. Используйте самые разные жидкости: насыщенный пар, перегретый пар, сжатый воздух. Азот, сжиженные газы, дымовые газы, углекислый газ, полностью деминерализованная вода. Растворители, масла-теплоносители, питательная вода котлов, конденсат и т. д.

Технология турбинных расходомеров

Турбинный расходомер представляет собой объемный расходомер. Расход турбины счетчики используют механический энергия жидкости или газа для вращения ротора в потоке потока. Скорость ротора турбины пропорциональна скорости жидкости, проходящей через расходомер. Частота сигнала напрямую зависит от скорости потока. Лопастной ротор является единственной подвижной частью расходомера. Турбинные расходомеры измерять скорость жидкостей, газов и паров в трубах. Такие как углеводороды, дизельное топливо, вода, криогенные жидкости, воздух и промышленные газы. Турбинный расходомер является наиболее популярным оборудованием для электронного измерения расхода. Они предлагают широкий диапазон расхода и применения. Турбинные расходомеры просты в обслуживании, долговечны и универсальны.

Главная » технологии » Технология массового расходомера Кориолиса