Турбиналық шығын өлшегіш дегеніміз не?

Доңғалақ айналуға мәжбүр болған жағдайда оның жылдамдығы құбырдағы ағынның орташа жылдамдығына пропорционалды болады. Доңғалақтың айналуы магнитті-электрлік түрлендіргіштің магниттік кедергі мәнін мезгіл-мезгіл өзгертеді. Анықтау орамындағы магнит ағыны периодты түрде өзгеріп отырады, периодты индукцияланған потенциалды, яғни күшейткіш арқылы күшейтілетін және көрсету үшін турбиналық ағын таратқышқа жіберілетін электрлік импульстік сигналды тудырады.

Турбиналық шығын өлшегіш коэффициентін/коэффицентін қалай есептейсіз?

Турбиналық шығын өлшегіш коэффициенті ағын жылдамдығына (немесе құбырдың Рейнольдс нөміріне) байланысты Турбиналық шығын өлшегіш коэффициенті ағын жылдамдығына (немесе құбырдың Рейнольдс нөмірі) байланысты.
Құрал коэффициентінің қатынас қисығы төмендегі суретте көрсетілген. Суреттен көрініп тұрғандай, ағынды өлшеу құралының коэффициентін екі бөлімге бөлуге болады, атап айтқанда сызықтық және сызықты емес бөлім.

Сызықтық сегмент жұмыс сегментінің шамамен үштен екі бөлігін құрайды және оның сипаттамалары TUF ағынының сенсорының құрылымының өлшеміне және сұйықтықтың тұтқырлығына байланысты.

Ағынды өлшеу құралының коэффициентінің сипаттамаларына ағын жылдамдығы сенсор ағынының жылдамдығының төменгі шегінен төмен болған кезде мойынтіректердің үйкелісі және сұйықтық тұтқырлығының кедергісі айтарлықтай әсер етеді,
Ағын жылдамдығы тез өзгеретіндіктен, қысымның жоғалуы шамамен ағын жылдамдығымен квадраттық қатынаста болады. Ағын жылдамдығы жоғарғы шектен асқанда, қуысты абайлаңыз.
Ұқсас құрылымдары бар TUF сипаттамалық қисықтарының пішіндері ұқсас және олар жүйелік қателік деңгейінде ғана ерекшеленеді.

Турбиналық шығын өлшегіштің сипаттамалық қисығы

1) Жоғары дәлдіктегі шығын өлшегіш: сұйықтық шығынын өлшеу үшін TUF шығын өлшегіші әдетте ±0,25%R~±0,5%R дәлдігімен, ал жоғары дәлдіктегі турбиналық шығын өлшегіш ±0,15%R жетуі мүмкін; және газ шығынын өлшеу үшін турбинаның шығын өлшегішінің дәлдігі әдетте ±1%R~±1,5%R, ал арнайы түрі ±0,5%R~±1%R. бұл барлық шығын өлшегіштер арасында өте дәл ағын өлшегіш.

2) Жақсы қайталану, қысқа мерзімді қайталану 0,05% ~ 0,2% жетуі мүмкін. Жақсы қайталанатындықтан, турбиналық шығын өлшегіш жиі немесе желіде калибрленсе, ол өте жоғары дәлдікке қол жеткізе алады.
3) Электрондық турбиналық шығын өлшегіш: шығыс импульстік жиілік сигналы немесе 4-20 мА шығысы, жалпы мөлшерді өлшеуге және компьютермен қосылуға жарамды, нөлдік дрейфсіз және күшті кедергіге қарсы қабілеті бар.
4) Өте жоғары жиілікті сигналдарды (3~4кГц) күшті сигнал ажыратымдылығымен алуға болады.
5) Кең диапазон, орташа және үлкен диаметрлі турбиналық шығын өлшегіш 40:1~10:1 жетуі мүмкін, кіші диаметрі 6:1 немесе 5:1.
6) Турбина ағынының сенсоры ықшам және жеңіл құрылымға, оңай орнатуға және техникалық қызмет көрсетуге және үлкен ағын сыйымдылығына ие.
7) Турбиналық шығын өлшегіш жоғары қысымды ағынды өлшеуге жарамды, аспап корпусында ешқандай тесік ашудың қажеті жоқ және жоғары қысымды стильдегі шығынды өлшеу құралын жасау оңай.
8) Арнайы турбиналық ағын датчиктерінің көптеген түрлері бар, оларды пайдаланушылардың арнайы қажеттіліктеріне сәйкес әртүрлі арнайы сенсорларға жобалауға болады, мысалы, шағын шығын өлшегіштері , жоғары қысымды типті шығын өлшегіштері, үш қысқышты қосылым турбиналық шығын өлшегіші, жоғары температура турбиналық шығын өлшегіштер және т.б.
9) Калибрлеу сипаттамаларын ұзақ уақыт сақтау қиын және тұрақты калибрлеу қажет. Майламайтын сұйықтықтар үшін сұйықтықтың құрамында суспензия бар. Шығын өлшегіштің абразивтілігі мойынтіректердің тозуына және кептелуіне әкелуі мүмкін, бұл оның қолдану ауқымын шектейді. Тозуға төзімді карбидті біліктерді және мойынтіректерді пайдалану жағдайды жақсартты. Сауда-саттықты сақтау және тасымалдау және жоғары дәлдіктегі өлшеу талаптары үшін оның сипаттамаларын сақтау үшін жүйелі түрде калибрлеуге болатын жердегі калибрлеу жабдығын жабдықтаған дұрыс.
10) Жалпы сұйық турбиналық шығын өлшегіш тұтқырлығы жоғары орталарға (мысалы, бал, битум немесе шайыр шығынын өлшеу үшін) жарамайды. Тұтқырлық артқан сайын шығын өлшегіш өлшеудің төменгі шегі артады, диапазон азаяды және сызықтылық нашарлайды.
11) Сұйықтық қасиеттері (тығыздығы, тұтқырлығы) ағынды өлшеу құралының сипаттамаларына үлкен әсер етеді. Газ шығынын өлшегіштерге тығыздық оңай әсер етеді, ал сұйық шығын өлшегіштері тұтқырлықтың өзгеруіне сезімтал. Тығыздық пен тұтқырлық температура мен қысыммен тығыз байланысты болғандықтан, жұмыс орнында температура мен қысымның ауытқуы сөзсіз. Турбиналық шығын өлшегіштің жоғары өлшеу дәлдігін сақтау үшін олардың дәлдікке әсер ету дәрежесіне қарай өтемақы шараларын қабылдау қажет.
12) Шығын өлшегішке түсетін ағынның жылдамдықты бөлу бұрмалануы және айналу ағыны үлкен әсер етеді. TUF ағыны сенсорының жоғары және төменгі жағында ұзынырақ түзу құбыр бөлімі қажет. Орнату кеңістігі шектеулі болса, түзу құбыр бөлігінің ұзындығын қысқарту үшін ағын реттегішін (түзеткіш) орнатуға болады.
13) Пульсациялық ағынның және аралас ағынның шығынын өлшеуге жарамайды.
14) Өлшенетін ортаға қойылатын тазалық талабы жоғары, бұл оның қолдану аясын шектейді. Барлығымыз білетіндей, сұйық турбиналық шығын өлшегіш тек таза және төмен тұтқыр сұйықтықта жұмыс істейді. Сүзгілерді лас орталарға бейімделу үшін орнатуға болатынымен, ол қысымның жоғарылауы және техникалық қызмет көрсетудің жоғарылауы сияқты жанама әсерлерді де әкеледі.

Турбиналық шығын өлшегіштердің түрлері

1) Сұйық турбиналық шығын өлшегіш
а. Қалыпты типті сұйық турбиналық шығын өлшегіші номиналды диаметрі DN4~DN300, дәлдік деңгейі 0,25~0,5%, орташа температурасы -20~+150 болатын тұтқырлығы төмен (≤45mPa・s) сұйықтықтардың көлемдік шығынын өлшеу үшін жарамды. ℃ және қысымы 6,3МПа
б. Коррозияға төзімді түрі: сұйылтылған күкірт қышқылы, сұйылтылған тұз қышқылы, сұйылтылған азот қышқылы және т.б. сияқты коррозиялық сұйықтықтарға, әдетте тек шағын диаметрлі өнімдерге (DN20~DN50) жарамды.
в. Жоғары температура түрі: 150℃ төмен сұйықтық температурасына қолданылады. Өлшенетін сұйықтықтың температурасы анықтау катушкасының температуралық кедергісі арқылы шектеледі.
г. Гигиеналық мақсаттағы үш қысқышты турбиналық шығын өлшегіш. Оны ауыз суды, өңделетін майды және сүтті өлшеу үшін пайдалануға болады. Тот баспайтын болаттан жасалған барлық турбиналық шығын өлшегіш оңай орнату және оңай тазалау үшін үш беде қосылымы бар.

e. Жоғары қысымды турбиналық шығын өлшегіш. Турбиналық шығын өлшегіш 1000psi, 2000psi немесе одан да жоғары сияқты жоғары қысымды түрге айналдыруға болады. Вафельді қосылым түріндегі турбиналық шығын өлшегішті жоғары қысымды турбиналық шығын өлшегішке оңай жасауға болады.

2) Газ турбиналы шығын өлшегіш

Газ турбиналық шығын өлшегіш DN25 ~ DN400 номиналды диаметрі, -20 ~ +120℃ сұйықтық температурасы, 2,5 ~ 10МПа қысым және 1% немесе 1,5% дәлдік деңгейі бар таза газ шығынын өлшейді.

Газ түріндегі турбиналық шығын өлшегіш мұнай газы, жасанды газ, табиғи газ және сұйытылған мұнай газы, ауа, N2, CO2 және т.б. үшін жарамды. Автоматты майлағыштарды мойынтіректерді майлау және қорғау, қоспалардың қозғалатын бөліктерге енуіне жол бермеу және ұлғайту үшін пайдалануға болады. қызмет ету мерзімі. Құрылымдардың көпшілігі сандық жергілікті дисплей құрылғыларын пайдаланады және турбиналық ағын таратқышты жоғары ажыратымдылықтағы импульстік сигналдарды немесе 4-20 мА немесе тіпті HART протоколымен немесе MODBUS арқылы шығару үшін де пайдалануға болады.

Турбина ағынының сенсорының құрылымы

TUF сенсоры есептегіш корпусынан, бағыттаушы корпустан (дефлектор), жұмыс дөңгелегінен, біліктен, мойынтіректен және сигнал детекторынан тұрады.
1) Турбиналық шығын өлшегіш корпусы: Есептегіш корпусы өлшенетін сұйықтықтың қысымын көтеретін, анықтау компоненттерін бекітетін және құбырды қосатын датчиктің негізгі бөлігі болып табылады. Есептегіш корпусы магнитті емес баспайтын болаттан немесе қатты алюминий қорытпасынан жасалған. Үлкен калибрлі ағын сенсорлары үшін көміртекті болаттан және тот баспайтын болаттан тұратын мозаикалық құрылымды да пайдалануға болады, сигнал детекторы есептегіш корпусының сыртқы қабырғасына орнатылады.

2) Бағыттаушы корпус: Бағыттауыш корпус ағын сенсорының кірісі мен шығысына орнатылады. Ол сұйықтықты бағыттайды және түзетеді және жұмыс дөңгелегін қолдайды. Ол әдетте магнитті емес баспайтын болаттан немесе қатты алюминийден жасалған. Кері итеру турбинасы ағынының сенсорының артқы бағыттағышы да жеткілікті кері итермелеуді жасау үшін қажет және оның құрылымдық формалары көп. Алдыңғы бағыттағышта сұйықтық ағынына қатты кедергілерге қарсы тұра алатын патенттелген өнім бар.
3) Дөңгелек деп те аталатын турбина сенсордың анықтау элементі болып табылады және магнитті өткізгіштігі жоғары материалдардан жасалған. Жұмыс дөңгелегі түзу қалақтарды, спиральды қалақтарды және Т-тәрізді қалақтарды қамтиды. Көптеген магниттік өткізгіштері бар кеуекті қалқан сақинасын белгілі бір пышақтардың жиілігін арттыру үшін де пайдалануға болады. Доңғалақ кронштейндегі мойынтірекпен бекітіледі және есептегіш корпусымен коаксиалды. Оның жүздерінің саны калибрдің өлшеміне байланысты. Доңғалақтың геометриялық пішіні мен өлшемі сенсордың жұмысына үлкен әсер етеді. Ол сұйықтықтың қасиеттеріне, ағынының диапазонына және пайдалану талаптарына сәйкес жобалануы керек. Доңғалақтың динамикалық тепе-теңдігі өте маңызды және ағынды өлшеу құралының өнімділігі мен қызмет ету мерзіміне тікелей әсер етеді.

4) Білік пен мойынтіректер: Олар жұмыс дөңгелегінің айналуын қолдайды және жеткілікті қаттылық, беріктік, қаттылық, тозуға төзімділік, коррозияға төзімділік және т.б. болуы керек. Олар турбинаның ағынының сенсорының сенімділігі мен қызмет ету мерзімін анықтайды. Сенсордың істен шығуы әдетте білік пен мойынтіректерден туындайды, сондықтан оның құрылымы, материалды таңдау және техникалық қызмет көрсету өте маңызды.

5) Сигнал детекторлары Қытайда жиі қолданылады. Олар тұрақты магниттерден, магниттік шыбықтардан (темір өзектер), катушкалардан және т.б. тұрады. Тұрақты магниттер пышақтарда магниттік қарсылық моментін тудыратын тартымды күшке ие. Шағын диаметрлі турбиналық ағын датчиктер үшін ағын жылдамдығы аз болған кезде, магниттік кедергі моменті қарсылық моменттерінің арасында негізгі элемент болады. Осы себепті тұрақты магниттер үлкен және кіші болып екі спецификацияға бөлінеді. Кіші диаметрлі датчиктер магниттік кедергі моментін азайту үшін шағын техникалық сипаттамалармен жабдықталған. Эффективті мәні 10мВ жоғары шығыс сигналдары ағынды компьютерлермен тікелей пайдаланылуы мүмкін, ал күшейткіштермен жабдықталған кезде олар вольттік деңгейдегі жиілік сигналдарын шығара алады.

Сұйықтықтар үшін су әдетте турбина ағынының сенсорын калибрлеу үшін пайдаланылады. Дәлдік 0,5 болғанда, оны тұтқырлықтың әсерін ескермей 5×10-6мм²/с төмен сұйықтықтар үшін пайдалануға болады. Сұйықтықтың тұтқырлығы 5×10-6мм²/с жоғары болғанда, оны тұтқырлықты түзетусіз эквивалентті тұтқырлықтағы сұйықтықпен калибрлеуге болады. Сонымен қатар, тұтқырлықтың әсерін өтеу үшін кейбір шараларды қабылдауға болады, мысалы, пайдалану ауқымын тарылту, ағын жылдамдығының төменгі шегін арттыру немесе құрал коэффициентін Рейнольдс санының түзету коэффициентіне көбейту және т.б.

Тұтқырлықтың құрал коэффициентіне әсері сенсор құрылымының түріне және параметрлеріне, саңылау өлшеміне және т.б. байланысты. Тұтқырлықтың құрал коэффициентіне әсерін білдірудің бірнеше жолы бар: аспап коэффициенті мен Рейнольдс саны арасындағы байланыс, аспап коэффициенті мен бірнеше тұтқырлықтағы шығыс жиілігі арасындағы байланыс және аспап коэффициенті мен шығыс жиілігінің кинематикалық тұтқырлыққа бөлінетін қатынасы арасындағы қатынас және т.б. Кейбір турбиналық шығын өлшегіш өндірушілерде бұл ақпарат бар, бірақ барлық өндірушілерде жоқ.

Мұнай өнеркәсібін қолдануда TUF көлемдік шығын өлшегішпен салыстырғанда кейбір сипаттамаларға байланысты алға тартылды және қолданылды.

Негізгі ерекшеліктері жеңіл салмақ, қарапайым және ықшам құрылым, үлкен ағын сыйымдылығы, оңай техникалық қызмет көрсету, ағын арнасын бұғаттамай кейбір қоспаларға төзімділік және жоғары қауіпсіздік. 1960-шы жылдардың басында Ұлыбританиядағы Солтүстік теңіз мұнай кәсіпшілігі шикі мұнайды өлшеу үшін TUF пайдаланды, ал жапондық Токико да ауыр мұнайды өлшеу үшін тұтқырлығы кең Портер типті TUF шығарды.

Газ турбиналық шығын өлшегіштің газ тығыздығына қойылатын талаптар

Газ турбиналық шығын өлшегіш негізінен сұйықтық тығыздығының құрал факторына әсерін қарастырады. Төмендегі суретте көрсетілгендей, тығыздықтың әсері негізінен төмен ағын аймағында болады. Тығыздықтың артуы (яғни қысымның жоғарылауы) сипаттамалық қисық сызықтың түзу бөлігін төменгі шекті ағын аймағына дейін кеңейтеді, сенсордың диапазоны кеңейеді және сызықтық жақсарады. Егер газ турбиналық шығын өлшегіш ауада қалыпты қысымда калибрленген болса, өлшенетін ортаның жұмыс қысымы пайдалану кезінде әртүрлі болады және оның төменгі шекті шығыны келесі формула бойынша есептеледі.

Мұндағы qVmin және qVaminare Өлшенетін ортаның және ауаның p қысымы мен қысымдағы па (101,325 кПа) қысымдағы көлемдік шығынының төменгі шегі, тиісінше, м³/сағ;
P. Pa- жұмыс қысымы (абсолюттік қысым) және атмосфералық қысым (101,325 кПа), кПа;
d - өлшенетін ортаның салыстырмалы тығыздығы, өлшемсіз.

Қандай турбиналық шығын өлшегіш қолайлы емес

Айналымдағы салқындатқыш су, өзен суы, ағынды сулар, мазут және т.б. сияқты көптеген қоспалары бар сұйықтықтар; ағыны жылдам өзгеретін орындар, мысалы, қазандық сумен жабдықтау жүйесі, ауа балғасы бар ауа беру жүйесі және т.б.; сұйықтықтарды өлшеу кезінде құбырдың қысымы жоғары емес және шығыны үлкен, аспаптың төменгі жағындағы қысым қаныққан бу қысымына жақын болуы мүмкін және кавитация қаупі бар. Мысалы, сұйық аммиак жоғары деңгейлі резервуардан еркін ағып кетуі мүмкін, сондықтан оны ағызу портында орнатуға жарамайды; электр дәнекерлеу машиналарының, қозғалтқыштардың, контактілері бар релелердің және т.б. жанында елеулі электромагниттік кедергі орындары бар; жоғары және төменгі ағынды түзу құбыр учаскелерінің ұзындығы айтарлықтай жеткіліксіз, мысалы, кеменің машина бөлмесінде; қазандықтың автоматты сумен жабдықтау жүйесі сорғыны жиі іске қосса және тоқтатса, бұл жұмыс дөңгелегіне әсер етеді және сенсорды тез зақымдайды; коррозиялық немесе абразивтік құралдарды таңдағанда, абай болу керек және кеңес алу үшін өндірушіге хабарласыңыз

Турбиналық шығын өлшегішті таңдаған кездегі баға

Жоғары дәлдіктегі қолданбалар үшін TUF таңдағанда, экономикалық факторларды көптеген аспектілерден қарастырған жөн. Турбиналық шығын өлшегішті сатып алу құны шығындардың бір бөлігі ғана. Сондай-ақ келесі шығындарды ескеру қажет: орнатуға арналған қосалқы жабдықтың құны (мысалы, жою құралдары, сүзгілер және т.б.) немесе айналма тармақтарды қоса алғанда, клапандар және т.б.; калибрлеу құны, жоғары дәлдікті сақтау үшін оны жиі калибрлеу керек, тіпті сайтта онлайн