Kopsavilkums
Plūsmas mērītāji ir kritiski svarīgi instrumenti rūpniecisko procesu kontrolē, enerģijas mērījumos un vides monitoringā. Šajā rakstā tiek salīdzināti elektromagnētisko plūsmas mērītāju, ultraskaņas plūsmas mērītāju un gāzes plūsmas mērītāju darbības principi, tehniskās īpašības un tipiski pielietojumi. Elektromagnētiskie plūsmas mērītāji ir piemēroti vadošiem šķidrumiem, ultraskaņas plūsmas mērītāji piedāvā bezkontakta augstas precizitātes mērījumus, un gāzes plūsmas mērītāji nodrošina dažādus risinājumus dažādām gāzes vidēm (piemēram, dabasgāzei, rūpnieciskajām gāzēm). Pētījumi liecina, ka atbilstoša plūsmas mērītāja izvēle var ievērojami uzlabot mērījumu precizitāti (kļūda < ±0,5%), samazināt enerģijas patēriņu (ietaupījums par 15–30%) un optimizēt procesa vadības efektivitāti.
1. Elektromagnētiskie plūsmas mērītāji
1.1 Darbības princips
Balstoties uz Faraday elektromagnētiskās indukcijas likumu, vadoši šķidrumi, kas plūst caur magnētisko lauku, rada spriegumu, kas ir proporcionāls plūsmas ātrumam, ko nosaka elektrodi.
1.2 Tehniskās īpašības
- Piemēroti materiāli: Vadītspējīgi šķidrumi (vadītspēja ≥5 μS/cm), piemēram, ūdens, skābes, sārmi un suspensijas.
- Priekšrocības:
- Nav kustīgu detaļu, nodilumizturīgs, ilgs kalpošanas laiks
- Plašs mērījumu diapazons (0,1–15 m/s), niecīgs spiediena zudums
- Augsta precizitāte (±0,2%–±0,5%), divvirzienu plūsmas mērīšana
- Ierobežojumi:
- Nav piemērots nevadošiem šķidrumiem (piemēram, eļļām, tīram ūdenim)
- Jutīgs pret burbuļu vai cietu daļiņu radītiem traucējumiem
1.3 Tipiski pielietojumi
- Pilsētas ūdensapgāde/notekūdeņi: Liela diametra (DN300+) plūsmas monitorings
- Ķīmiskā rūpniecība: kodīgu šķidrumu mērīšana (piemēram, sērskābe, nātrija hidroksīds)
- Pārtika/farmācija: sanitārās konstrukcijas (piemēram, CIP tīrīšana)
2. Ultraskaņas plūsmas mērītāji
2.1 Darbības princips
Mēra plūsmas ātrumu, izmantojot tranzīta laika starpību (lidojuma laiku) vai Doplera efektu. Divi galvenie veidi:
- Piestiprināms pie skavas (neinvazīvs): vienkārša uzstādīšana
- Ievietošana: Piemērots lieliem cauruļvadiem
2.2 Tehniskās īpašības
- Piemērots materiāls: šķidrumi un gāzes (pieejami specifiski modeļi), atbalsta vienas/daudzfāžu plūsmu
- Priekšrocības:
- Nav spiediena krituma, ideāli piemērots augstas viskozitātes šķidrumiem (piemēram, jēlnaftai)
- Plašs mērījumu diapazons (0,01–25 m/s), precizitāte līdz ±0,5%
- Var uzstādīt tiešsaistē, neprasa lielu apkopi
- Ierobežojumi:
- Ietekmē cauruļu materiāls (piemēram, čuguns var vājināt signālus) un šķidruma homogenitāte
- Augstas precizitātes mērījumiem nepieciešama stabila plūsma (izvairieties no turbulences)
2.3 Tipiski pielietojumi
- Nafta un gāze: tālsatiksmes cauruļvadu uzraudzība
- HVAC sistēmas: Atdzesēta/apkures ūdens enerģijas mērīšana
- Vides monitorings: upes/notekūdeņu plūsmas mērīšana (pārnēsājamie modeļi)
3. Gāzes plūsmas mērītāji
3.1 Galvenie veidi un funkcijas
| Tips | Princips | Piemērotas gāzes | Priekšrocības | Ierobežojumi |
|---|---|---|---|---|
| Termiskā masa | Siltuma izkliede | Tīras gāzes (gaiss, N₂) | Tieša masas plūsma, bez temperatūras/spiediena kompensācijas | Nav piemērots mitrām/putekļainām gāzēm |
| Virpulis | Kārmāna virpuļstrīta | Tvaiks, dabasgāze | Augsta temperatūras/spiediena izturība | Zema jutība pie zemas plūsmas |
| Turbīna | Rotora rotācija | Dabasgāze, sašķidrinātā gāze | Augsta precizitāte (±0,5%–±1%) | Nepieciešama gultņu apkope |
| Diferenciālais spiediens (atvere) | Bernulli princips | Rūpnieciskās gāzes | Zemas izmaksas, standartizēts | Augsts pastāvīgs spiediena zudums (~30%) |
3.2 Tipiski pielietojumi
- Enerģētikas sektors: Dabasgāzes glabāšanas nodošana
- Pusvadītāju ražošana: augstas tīrības pakāpes gāzes kontrole (Ar, H₂)
- Emisiju monitorings: Dūmgāzu (SO₂, NOₓ) plūsmas mērīšana
4. Salīdzināšanas un atlases vadlīnijas
| Parametrs | Elektromagnētiskais | Ultraskaņas | Gāze (termiskais piemērs) |
|---|---|---|---|
| Piemēroti materiāli | Vadītspējīgi šķidrumi | Šķidrumi/gāzes | Gāzes |
| Precizitāte | ±0,2%–0,5% | ±0,5%–1% | ±1%–2% |
| Spiediena zudums | Neviens | Neviens | Minimāls |
| Uzstādīšana | Pilna caurule, zemējums | Nepieciešami taisni posmi | Izvairieties no vibrācijas |
| Izmaksas | Vidēji augsts | Vidēji augsts | Zems-vidējs |
Atlases kritēriji:
- Šķidrumu mērīšana: elektromagnētiskā vadošiem šķidrumiem; ultraskaņas nevadošiem/korozīviem materiāliem.
- Gāzes mērīšana: termiskā tīrām gāzēm; virpuļveida tvaikam; turbīna pārskaitījumu veikšanai.
- Īpašas vajadzības: Sanitārajām vajadzībām ir nepieciešama konstrukcija bez tukšas telpas; augstas temperatūras vidēm ir nepieciešami karstumizturīgi materiāli.
5. Secinājumi un nākotnes tendences
- Elektromagnētiskie plūsmas mērītāji dominē ķīmijas/ūdens rūpniecībā, un nākotnē gaidāmi sasniegumi zemas vadītspējas šķidrumu mērījumos (piemēram, īpaši tīrā ūdenī).
- Ultraskaņas plūsmas mērītāji arvien vairāk tiek izmantoti viedās ūdens/enerģijas pārvaldībā, pateicoties bezkontakta priekšrocībām.
- Gāzes plūsmas mērītāji attīstās daudzparametru integrācijas virzienā (piemēram, temperatūras/spiediena kompensācija + sastāva analīze), lai nodrošinātu lielāku precizitāti.
- Pilns serveru un programmatūras bezvadu moduļa komplekts, atbalsta RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWANLai iegūtu plašāku informāciju par plūsmas mērītāju,
lūdzu, sazinieties ar Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Uzņēmuma tīmekļa vietne:www.hondetechco.com
Tālrunis: +86-15210548582
Publicēšanas laiks: 2025. gada 13. augusts