Energiyani hisobga olish tizimlarida harakatlanuvchi suyuqlik yoki gazsimon muhitning oqimi va miqdorini o'lchash nafaqat uning harorat va bosim kabi termodinamik parametrlarini, balki bir qator boshqa xususiyatlarni (zichlik, yopishqoqlik, oqim turi) ham bilishni talab qiladi. o'ziga xos oqim o'lchash usullari, tegishli imkoniyatga ta'sir qiladi texnik vositalar va o'lchov aniqligi.

O'rtacha miqdori ular ma'lum vaqt oralig'ida T (soat, sutka, oy va boshqalar) uchun oqim tezligi yo'nalishiga perpendikulyar kesimdan oqib o'tadigan moddaning massasi (M) yoki hajmini (V) deb atashadi.

SI tizimidagi massa birligi 1 kilogramm, kg, (1t \u003d 1000 kg) va hajm - kubometr, m 3.

O'rtacha iste'mol(G) - lim (DK / DT) ga teng fizik kattalik - vosita miqdoridagi o'sishning DK (massa DM yoki hajm DV) o'sish sodir bo'lgan DT vaqt oralig'iga nisbati chegarasi, DT ning cheksiz pasayishi bilan.

Asosiy birliklarda (kg / s yoki m 3 / s) yoki ularning hosilalari bilan ifodalangan muhitning massasi va hajmi orqali aniqlanadigan ommaviy G m va hajmli G v xarajatlarini ajrating. Massa va hajm oqimi o'zaro bog'liqlik bilan bog'langan

bu yerda r materiyaning zichligi.

Oqimni o'lchashda ko'rib chiqilgan lahzali xarajatlarga qo'shimcha ravishda quyidagi xarajatlar turlari ajratiladi:

G cp - o'rtacha, vosita miqdorining ma'lum vaqt oralig'iga (daqiqa, soat, kun, oy va boshqalar) nisbatiga teng;

G np - qisqartirilgan - haqiqiy hajmli oqim, lekin harorat va bosimning normal deb ataladigan boshqa qiymatlariga qayta hisoblangan (Rnor = 1,0332 kg / sm 2, tnor = 20 ° S);

· G max - eng katta, oqim tezligi o'zgarishi mumkin bo'lgan diapazonning yuqori chegarasini belgilaydi;

· G min - mumkin bo'lgan oqim tezligi diapazonining chegarasini belgilaydigan eng kichik;

G nom - nominal, eng kattasining yarmiga teng;

· G p - o'tish davri, bunda asbob xatosining chegara qiymati o'lchanadi.

Moddaning oqimini o'lchash uchun mo'ljallangan o'lchov asboblari deyiladi oqim o'lchagichlar yoki oqim konvertorlari (GOST 15528-86).

Moddaning miqdorini o'lchash uchun mo'ljallangan o'lchov asboblari deyiladi hisoblagichlar miqdorlar.

Ko'pincha bu ikki funktsiya bitta qurilmada birlashtirilgan. Issiqlik energiyasini hisobga olish amaliyotida asosan oqim konvertorlari qo'llaniladi.

Ko'pgina oqim o'tkazgichlari barqaror oqim parametrlari (oqimning turbulent tabiati, o'lchash qismida doimiy o'rtacha tezlik va buzilishlarning yo'qligi) sharoitida bir komponentli va bir fazali muhit oqimini o'lchash uchun mo'ljallangan. oqim o'tkazgichni o'rnatish joyidan oldin va keyin quvur liniyasining uzun tekis qismlari.

Ushbu bo'limlarda klapanlar va eshik vanalari, quvur liniyasining kesimidagi farqlar (torayish va kengayish), oqim yo'nalishidagi keskin o'zgarishlar (tirsaklar va shoxlar) bo'lmasligi kerak.

Odatda, to'g'ri uchastkalarning kerakli uzunliklari quvur liniyasi Dy nominal diametrining ko'paytmalari bo'lgan raqamlar bilan, ya'ni uning o'rtacha ichki diametri 20 ° C da beriladi. Oqim tezligini va vosita miqdorini o'lchash vositalarining tasnifi shaklda ko'rsatilgan. 7.

Shakldan ko'rinib turibdiki. 7 o'lchangan parametrga (oqim tezligi va (yoki) muhit miqdori) ko'ra, o'lchov asboblari oqim o'lchagichlarga, hisoblagichlarga, oqim o'lchagichlarga va oqim o'lchagichlarga (datchiklarga) bo'linadi.

Ikkinchisi, GOST 15528-86 ga ko'ra, "kuzatuvchi tomonidan to'g'ridan-to'g'ri idrok eta olmaydigan" o'lchov ma'lumotlarining signalini yaratadi. Ko'pgina zamonaviy oqim vositalari va vosita miqdori ikki komponentli shaklda amalga oshiriladi - birlamchi konvertor (PP) va elektron konvertor(EP) va muayyan modellarda qurilmaning bu ikki o'zaro bog'langan qismi mexanik ravishda birlashtirilgan yoki ajratilgan (elektr simi yoki kabel liniyasi orqali ulangan) versiyalar shaklida amalga oshirilishi mumkin.

Zamonaviy elektron qurilmalar mikroprotsessorlarga asoslangan bo'lib, oqim o'lchagich, hisoblagich va oqim konvertorining funktsiyalari bir qurilmada birlashtirilishi mumkin.

O'lchagan muhit turiga ko'ra, asboblar suyuqlik, gaz va bug'ning oqim o'lchagichlariga (metrlar, oqim konvertorlari) bo'linadi. Xuddi shu modelni har uch ommaviy axborot vositasining oqim tezligini (miqdorini) o'lchash uchun foydalanish mumkin emas, chunki ular orasidagi sezilarli farqlar mavjud. jismoniy parametrlar, garchi bir qator modellar uchun (masalan, vorteksli oqim o'lchagichlar) dasturiy ravishda bir turdagi muhitdan ikkinchisiga (xususan, gaz yoki bug'dan suyuqlikka) o'zgartirish mumkin bo'lsa-da, bu ko'pincha ularni kalibrlash yoki tekshirishda qo'llaniladi. laboratoriya.

Suyuq sovuq va issiq suv, chiqindi suv, neft va neft mahsulotlari, suyultirilgan gazlar, pulpa, suspenziyalar va boshqalar, ya'ni har qanday zich va suyuq muhit bo'lishi mumkin. Qurilmaning har bir o'ziga xos modeli uchun suyuqliklarning ruxsat etilgan turlari va parametrlarni o'zgartirish diapazonlari (gaz va zich qo'shimchalar ulushi, zichlik, yopishqoqlik, elektr o'tkazuvchanligi) ko'rsatilgan. Ushbu parametrlar haqiqiy ish muhitining xususiyatlari bilan bog'liq bo'lishi kerak, ular uchun asbob o'lchash uchun ishlatiladi.

Gaz deganda tabiiy gaz (metan) va texnik (kislorod, vodorod, propilen va boshqalar) gazlari, shuningdek, siqilgan havo tushuniladi.

Bug 'to'yingan yoki qizib ketgan bo'lishi mumkin. Uchun nam bug ' oqimni aniq o'lchash muammoli.

Oqim o'lchagichlarning katta qismi volumetrikdir. Mass oqim o'lchagichlari termal va Coriolis hisoblagichlarini o'z ichiga oladi.

Guruch. 7 Oqim o'lchagichlar va massa o'lchagichlarning tasnifi

4.4.1. Takometrik oqim o'lchagichlar

Takometrik oqim o'lchagichlarda muhitning oqim tezligi mexanik transduser elementining harakat tezligi (aylanish) bilan o'lchanadi. Bunday oqim o'lchagichlar sharli, qanotli va turbinali oqim o'lchagichlarni o'z ichiga oladi.Oxirgi ikki tur sovuq va suv oqimini o'lchash uchun keng qo'llaniladi. issiq suv, boshqa texnik suyuqliklar va gazlar. Ushbu turdagi zamonaviy oqim o'lchagichlari, qoida tariqasida, o'rnatilgan impuls oqimi sensori bilan jihozlangan, bu ularni buxgalteriya hisobini avtomatlashtirishda ishlatishga imkon beradi.

Suyuq turbinali hisoblagichlar suyuqlikning yopishqoqligiga sezgir, ayniqsa past oqim tezligida. Ular umumiy kamchilik- harakatlanuvchi mexanik birliklarning aşınmasına moyilligi va ish paytida ushbu aniqlik xususiyatlariga bog'liq holda o'zgarishi. Takometrik oqim o'lchagichlari diametri 300 mm gacha bo'lgan quvurlar uchun mavjud va abraziv va korroziy vositalarni o'lchash uchun mos emas.

4.4.2. O'zgaruvchan bosim o'lchagichlari (RPPD)

RPPD ning ishlash printsipi Bernoulli tenglamasiga muvofiq, o'rnatilgan birlamchi konvertorda (PP) muhit oqimining statik yoki umumiy bosimidagi farqni o'lchashga va muhitning o'rtacha tezligini va uning oqimini hisoblashga asoslanadi. bu farqdan stavka.

RPPD o'lchangan bosim tushishi bilan harakatlanuvchi muhitning hajmini yoki massa oqim tezligini aniqlaydi.

Oqimni differentsial bilan o'lchashda RPPDda PP sifatida statik bosim standart siqilish moslamalari (diafragma, Venturi naychalari, nozullar) ishlatiladi va umumiy bosim farqi bo'yicha o'lchashda ko'p kirishli Pitot quvurlari va o'rtacha bosim quvurlari qo'llaniladi.

Suyuqlik, gaz va bug'ning oqim tezligini toraytiruvchi asboblar yordamida o'lchash GOST 8.563-97 tomonidan tartibga solinadi.

Amalda, diafragmalar yordamida qurilgan eng ko'p ishlatiladigan RPD. Orifis oqimini o'lchashning hisoblangan xatosi muhitning xususiyatlariga bog'liq va qoida tariqasida 0,5% dan 1,0% gacha. Standart diafragmalarning texnik xususiyatlari GOST 26969-86 tomonidan tartibga solinadi.

Diafragmadagi RPPD kompozit oqim o'lchagich bo'lib, u diafragmaning o'zi, o'lchangan bosimni o'lchash uchun birlashtiruvchi yoki impuls liniyalari (naychalar), valf bloki, tenglashtiruvchi idishlar (agar kerak bo'lsa), differentsial bosim o'lchagich va ikkilamchi ko'rsatkich yoki o'z-o'zidan o'z ichiga oladi. -yozuv moslamasi, uning shkalasi oqim tezligi birliklarida (ikkinchi darajali qurilmaning xususiyatlariga qarab, to'plamga qo'shimcha ravishda kvadrat ildiz olish moslamasi kiritilishi mumkin).

Diafragma ustidagi RPD ning ishlash printsipi diafragma ochilishi bilan muhitni siqishdir, bu esa oqim tezligini va uning kinetik energiyasini (dinamik bosim) statik bosimning mos keladigan pasayishi bilan uning chetidan ortishiga olib keladi. Diafragmaning chetlari bo'ylab bosim farqi hosil bo'ladi, bu esa yo'naltiriladi impuls quvurlari differensial bosim o'lchagichga. Diafragma orqali o'tgandan so'ng, oqim kengayib, tezlikni pasaytiradi va statik bosimni tiklaydi, bu diafragmaning gidravlik qarshiligidagi girdab bosimining yo'qolishi tufayli endi oldingi qiymatiga etib bormaydi (P p). P p qiymati m = d 2 / D 2 qiymatiga bog'liq (diafragma ochilishi maydonlarining kvadratlari va quvur liniyalarining kesimi nisbati). Kichikroq m, bosimning pasayishi va oqim o'lchovining aniqligi qanchalik yuqori bo'lsa, lekin diafragma bo'ylab qaytarilmas bosimning yo'qolishi shunchalik katta bo'ladi.

Orifisli oqim o'lchagichlarning dinamik diapazoni kichik va 3: 1 ni tashkil qiladi, bu bilan izohlanadi kvadratik bog'liqlik oqimdan bosimning pasayishi. Differensial bosim o'lchagichlarining ko'pchiligi 10: 1 dan ortiq bo'lmagan dinamik diapazonga ega. Shuning uchun, bitta differentsial bosim o'lchagich 3: 1 ga yoki Gmax dan (100-30 foiz) burilishga ega, bu uning ishlatilishini faqat past o'zgaruvchan oqim tezligini o'lchash uchun cheklaydi.

Shuni ta'kidlash kerakki, zichligi biroz harorat va bosimga (masalan, suv) bog'liq bo'lgan zaif siqilgan muhitning oqim tezligi, s. yuqori daraja aniqlik o'lchangan differensial bosim bilan aniqlanadi.

Zichligi sezilarli darajada bosim va haroratga bog'liq bo'lgan siqilgan muhit (bug ', gaz) uchun oqimni aniq o'lchash uchun harorat va bosim o'lchovlariga asoslangan muhitning zichligini aniqlash ham kerak. Biroq, quruq uchun to'yingan bug ' kattaliklardan faqat bittasini o'lchash kifoya, chunki uning harorati va bosimi o'zaro bog'liq parametrlardir.

Shuning uchun, gaz yoki o'ta qizib ketgan bug'ning oqim tezligini o'zgaruvchan harorat va bosimdagi yozuvchilar diagrammasi asosida aniqlashda uchta diagrammani (bosimning pasayishi, harorat va oqim tezligi) qo'lda qayta ishlash kerak, bu esa murakkablikni sezilarli darajada oshiradi. jarayon va oqim tezligini aniqlashning aniqligini pasaytiradi.

Mikroprotsessor texnologiyasidan foydalangan holda qurilgan zamonaviy ikkilamchi qurilmalar ushbu protsedurani avtomatik ravishda amalga oshiradi.

Oqimni o'lchashning ko'rib chiqilgan usuli ham afzalliklarga, ham kamchiliklarga ega.

Afzalliklar quyidagilarni o'z ichiga olishi kerak:

· eng turli suyuqlik va gaz muhitida ishlash uchun yaxshi yaroqlilik;

yuqori sezuvchanlik;

Harakatlanuvchi qismlar yo'q

· diametri 300 mm gacha bo'lgan quvurlar uchun nisbatan past narx.

Kamchiliklarga quyidagilar kiradi:

· o'lchov uchastkasining to'g'riligiga bo'lgan talab (diafragmani o'rnatish joyidan 10 D y oldin va keyin 5 D y);

Cheklangan dinamik diapazon

Diafragma bo'ylab sezilarli bosimning yo'qolishi

· chiqish signalining oqim tezligiga chiziqli bo'lmagan bog'liqligi;

katta diametrli quvurlarni ishlab chiqarish va o'rnatishning murakkabligi;

· quvur liniyasini o'chirish va demontaj qilish bilan yillik tekshirish zarurati;

Diafragmaning qarishi (yomg'irning to'planishi va o'tish teshigi qirralarining eroziyasi).

Yuqoridagilardan ko'rinib turibdiki, oqim o'lchashning ko'rib chiqilgan usulining kamchiliklari afzalliklarga qaraganda ancha katta. Shuning uchun, aksariyat hollarda, ko'proq zamonaviy oqim o'lchagichlardan (vorteks, elektromagnit, ultratovushli) foydalanish afzalroqdir.

Yuqori haroratli qizib ketgan bug'ning oqim tezligini o'lchash uchun, masalan, bu usul hali ham yagona mos keladi.

4.4.3. Vorteks hisoblagichlari

Zamonaviy vorteksli oqim o'lchagichlarning ishlash printsipi oqim o'z markazida boshqariladigan muhit oqimi bo'ylab harakatsiz joylashgan blöf tanasini aylanib o'tganda hosil bo'ladigan Karman yo'li deb ataladigan vorteksning takrorlanish chastotasini o'lchashga asoslangan. Bluff tanasi sifatida odatda silindr yoki trapezoidal yoki uchburchak prizma ishlatiladi.

Qatlamlarning sekinlashtiruvchi va tezlashtiruvchi harakatlari natijasida siljish kuchlanishlari yoki kuchlarning momentlari paydo bo'ladi, ular ba'zi bir lahzali o'qlar atrofida o'z-o'zidan burmalar hosil qiladi va ularni to'kuvchi tanasining o'tkir orqa qirralaridan ajratishni ta'minlaydi. 1911 yilda amerikalik aerodinamist Karman barqaror simmetrik vorteks hosil bo'lish shartlarini aniqladi, bunda girdoblar sodir bo'ladi. turli yo'nalish(soat yo'nalishi bo'yicha va teskari yo'nalishda) to'xtatuvchining tanasi yuzasidan o'ng va chapdan navbatma-navbat yugurib, vorteks ko'chasi shaklida shashka naqshida oqimni kuzatib boring. Vorteks oqim o'lchagichning ishlash sxemasi rasmda ko'rsatilgan. sakkiz.

Ri

Guruch. 8 Vorteks oqim o'lchagichning ishlash sxemasi

Har bir girdob - bu muhitning mahalliy elementi potentsial energiya oqim kinetikga aylanadi, bu esa statik bosimning pasayishiga olib keladi. Bosimning bu mahalliy pasayishi sezgir element (sensor) tomonidan qayd etilishi mumkin. Bunday holda, sensor bosim tushishlarini (pulsatsiyalarni) elektr impulslariga aylantiradi, ularning chastotasi Re > 3800 (ya'ni barqaror turbulent oqim bilan) muhitning tezligiga mutanosib ravishda bog'liq.

Quvurning kesimini o'rtacha tezlikdan bilib, muhitning hajmli oqim tezligini aniqlash mumkin. Amalda, odatda, Gv = f/K tenglamasi qo'llaniladi, bu erda K - kalibrlash yoki kalibrlash koeffitsienti (muhitning birlik hajmiga impulslar soni), faqat tartibga solingan korpus va quvur liniyasi parametrlari bilan belgilanadi va o'lchovdan mustaqil. muhitning zichligi, yopishqoqligi, harorati va bosimi. Shuning uchun, har bir oqim o'lchagich yuqori o'lchov aniqligi va takrorlanishini ta'minlash uchun ishlab chiqaruvchi tomonidan individual ravishda kalibrlanadi.

Datchiklar sifatida odatda piezoelektrik elementlar, mexanik elementlar (membranalar), o'rnatilgan deformatsiya o'lchagichlar yoki ultratovush tezligini o'zgartirgichlar (vorteks oqimining tebranishlarini aniqlaydigan ultratovush tebranishlarini uzatuvchi va qabul qiluvchi) ishlatiladi.

Vorteks oqim o'lchagichlarining afzalliklari quyidagilardan iborat:

nisbatan kichik tekis bo'laklar (odatda o'rnatish joyidan oldin 5D y va keyin 3D y);

oqimda harakatlanuvchi aşınma qismlarining yo'qligi;

· ko'rsatkichlarning zichlik, yopishqoqlik, harorat va muhit bosimidan mustaqilligi;

keng dinamik diapazon (30:1);

masshtabning chiziqliligi;

· yuqori aniqlik;

yuqori tezlik;

o'rnatish qulayligi.

Kamchiliklari quyidagilardir:

joriy qilingan gidravlik qarshilik;

Mexanik qo'shimchalarga sezuvchanlik;

Akustik va tebranish shovqinlariga sezgirlik.

Suyuqliklar uchun vorteksli oqim o'lchagichlarni ishlab chiqaradigan korxonalar orasida Chelyabinsk konserni Metran (Metran 300-PR) va Staroruspribor zavodini (DRV, RSV) alohida ta'kidlash kerak. Tyumen shahrida Sibnefteavtomatika vorteksli gaz oqimi sensorlari (DRG) va bug 'oqimi sensorlari (DRP) ishlab chiqaradi. DRP bug'ning oqim tezligini o'lchash uchun mo'ljallangan, uning harorati 250 ° C dan oshmaydi.

4.4.4. Elektromagnit oqim o'lchagichlar

Elektromagnit oqim o'lchagichlarning ishlash printsipi harakatlanuvchi (o'tkazuvchan) suyuqlikning o'zaro ta'siriga asoslangan. magnit maydon. Ushbu o'zaro ta'sir elektromagnit induksiya qonuniga bo'ysunadi, unga ko'ra magnit maydonni kesib o'tuvchi harakatlanuvchi o'tkazgichda EMF induktsiya qilinadi, uning kattaligi o'tkazgichning tezligiga proportsionaldir. Bunday holda, o'tkazuvchan suyuqlikning oqimi o'tkazgich vazifasini bajaradi. Quvur devorlari orqali paydo bo'ladigan EMFni o'lchash uchun undan ikkita elektrod ajratiladi. Elektromagnit oqim o'lchagichning ishlash sxemasi rasmda ko'rsatilgan. to'qqiz.

Quvurning ichki diametriga teng D masofasida joylashgan elektrodlardagi potentsial farq E, ifodadan aniqlanadi:

Bu erda B - magnit induksiya, V cp - suyuqlikning o'rtacha tezligi.

Agar magnit maydon quvvatlanadigan elektromagnit tomonidan yaratilgan bo'lsa o'zgaruvchan tok chastota f, keyin

E = 4*B max *G v *sincʼnt/pD

Elektromagnit oqim o'lchagichlari juda ko'p afzalliklarga ega. Ular har qanday, shu jumladan diametri 2 mm va undan yuqori bo'lgan quvur liniyalarida suyuqlikning katta oqim tezligini o'lchash uchun ishlatilishi mumkin. Ularning ko'rsatkichlari muhitning yopishqoqligi va zichligiga bog'liq emas. Qurilmaning shkalasi chiziqli bo'lib, dinamik diapazon 100: 1 ga etadi. Qurilmaning tezligi ancha yuqori. Oqim transduserining quvurga chiqadigan qismlari yo'q va qo'shimcha bosim yo'qotilishiga olib kelmaydi. Mahalliy qarshiliklarning ta'siri boshqa turdagi oqim o'lchagichlarga qaraganda ancha past.

Guruch. 9 Elektromagnit oqim o'lchagichning ishlash sxemasi

Ishlab chiqarilgan elektromagnit oqim o'lchagichlarning aksariyati elektr o'tkazuvchanligi kamida 10 -5 × Ohm -1 × sm -1 bo'lgan suyuqliklar oqimini o'lchash uchun javob beradi, bu esa musluk suvining elektr o'tkazuvchanligiga mos keladi.

4.4.5. Ultrasonik oqim o'lchagichlar

Ultrasonik oqim o'lchagichlari oqim tezligiga bog'liq bo'lgan va ultratovush tebranishlari suyuqlik yoki gaz oqimidan o'tganda yuzaga keladigan bir yoki boshqa akustik effektni o'lchashga asoslangan.

Ultrasonik oqim o'lchagichlarning birlamchi transduserlarining asosiy elementlari ultratovushli tebranishlarning emitentlari va qabul qiluvchilaridir. Ularning harakati piezoelektrik effektga asoslanadi, bu siqilish va cho'zish paytida ma'lum yo'nalishlarda kristallarning (piezoelektrik elementlar) yuzalarida paydo bo'lishidan iborat. elektr zaryadlari(to'g'ridan-to'g'ri piezoelektrik effekt).

Bunday holda, piezoelektr elementi ultratovushli tebranishlarni qabul qiluvchi sifatida ishlaydi. Agar bu sirtlarga elektr impulsi ko'rinishidagi potentsial farq qo'llanilsa, u holda piezoelektr elementi cho'zilib ketadi yoki qisqaradi va ultratovush to'lqini emitenti sifatida ishlay boshlaydi. Bu hodisa teskari piezoelektrik effekt deb ataladi.

Piezo datchiklar sifatida turli xil keramik materiallar (bariy titanat, qo'rg'oshin titanat zirkonat va boshqalar) ishlatiladi. Piezo elementlari odatda 10-20 mm diametrli disklar shaklida ishlab chiqariladi, ular elektrodlar bilan ta'minlanishi kerak, ular maxsus ishlov berilgan yuzalarni metall qatlam (odatda kumush) bilan qoplash orqali yaratiladi.

Ultratovush yordamida oqimni o'lchashning bir necha usullari mavjud (chastota, faza, korrelyatsiya, Doppler effekti yordamida). Biroq, ishlash printsipi shaklda ko'rsatilgan vaqt-puls ultratovush usuli. o'n.

Ultrasonik signalning akustik yo'l bo'ylab L transmitterdan 2-qabul qiluvchiga va uzatuvchi 2-dan qabul qiluvchiga 1 o'tish vaqti mos ravishda teng bo'ladi:

t 1-2 \u003d L / (C-V * Cosph);

t 2-1 \u003d L / (C + V * Cosph),

bu erda C - muhitdagi ultratovush tezligi.

Guruch. 10 Vaqt impulsli ultratovushli oqim o'lchagichning ishlash sxemasi

Signalning tarqalish vaqtining "oldinga" va "teskari" yo'nalishdagi farqi:

Dt \u003d (2L * V * Cosph) / (S 2 - V 2 * Cos 2 ph)

Shunday qilib, quvur liniyasining ichki diametrini, akustik o'qning trubaning o'qiga moyillik burchagini, ma'lum bir muhitda ultratovush tezligini bilish va "oldinga" va signalning tarqalish vaqtidagi farqni o'lchash orqali. "teskari" yo'nalishlarda, quvur liniyasidagi muhitning hajmli oqim tezligini aniqlash mumkin.

Dt qiymati ahamiyatsiz va odatda bir necha birlikdan bir necha o'nlab nanosekundlargacha o'zgarib turadi va "oldinga" va "teskari" yo'nalishlarda bir signal o'tishida uni etarli darajada aniqlik bilan o'lchash qiyin. Shuning uchun, o'lchovlar "sinxronizatsiya halqasi" deb ataladigan narsalarni tashkil qilish orqali amalga oshiriladi, bunda har bir yo'nalishda signalning tarqalish vaqti bu vaqt ichida oqim tezligi o'zgarmasligini hisobga olib, yuzlab va minglab marta o'lchanadi.

Vaqt - impulsli ultratovush usuli katta diametrli quvurlarda oqim tezligini o'lchashda juda yaxshi. Biroq, bu quvur liniyasining sezilarli tekis qismlarini talab qiladi (qurilmani o'rnatish joyidan oldin 15Dy va keyin 10Dy). U qo'shimcha bosim yo'qotishlarini yaratmaydi, keng dinamik diapazonga va yuqori aniqlikka ega, lekin tebranish va zarba aralashuviga juda sezgir.

Oqim o'lchagichlarning tarixi 1797 yilga borib taqaladi, italiyalik olim Jovanni Battista Venturi gidravlika sohasidagi ishni nashr etdi: qisqa silindrsimon va divergent nozullar orqali suv oqimi bo'yicha tadqiqot. 1887 yilda amerikalik olim C. Herschel Venturi nomidagi suv hisoblagichini taklif qildi. Venturi trubkasi havo va suv oqimidagi tezlikni o'lchash va samolyot giroskoplarida vakuum yaratish uchun ma'lum. 1962 yilda muhandis Geynrix Kübler magnit kalitni ixtiro qildi, bu suyuqlik va quyma materiallar darajasini o'lchash uchun asboblarni ishlab chiqish va ishlab chiqarish imkonini berdi. Undan keyin float magnit kalitlari, telemetrik darajadagi datchiklar va aylanib o'tish darajasi ko'rsatkichlari ishlab chiqildi.

Oqim o'lchagichning ultratovushli modifikatsiyasi Xarkov Milliy radioelektronika universitetining "Radiotexnika asoslari" kafedrasi o'qituvchisi Yuriy Aleksandrovich Koval tomonidan ixtiro qilingan. Turbinli oqim o'lchagich uchun patent 1970 yilda SSSR issiqlik va elektr asboblari ilmiy-tadqiqot instituti xodimlariga berilgan.

Westmedgroup mahsulotlari intensiv terapiya asboblarining butun assortimentini qamrab oladi, xususan, o'lchash uskunalarini ishlab chiqaruvchi taniqli Flowmeter.

Oqim o'lchagichlar - texnik qurilmalar, massa yoki hajm oqimini o'lchash uchun mo'ljallangan.

Juda ko'p .. lar bor turli belgilar, qaysi oqim o'lchagichlarni tasniflash mumkin (masalan, aniqlik, o'lchov diapazonlari, chiqish signalining turi va boshqalar). Biroq, eng keng tarqalgan bo'lib, o'lchov printsiplari bo'yicha tasniflash, o'sha jismoniy hodisalarga ko'ra, uning yordamida o'lchangan qiymat oqim o'lchagichning (sensor) birlamchi konvertorining chiqish signaliga aylantiriladi.

• O'zgaruvchan differentsial bosim oqim o'lchagichlari (toraytiruvchi qurilmalar bilan; gidravlik qarshilik bilan; markazdan qochma; bosim qurilmalari bilan; jet), tezlik boshini bosimning pasayishiga aylantiradi.
• Oqim atrofidagi oqim o'lchagichlar (doimiy differensial oqim o'lchagichlar - rotametrlar, float, piston, gidrodinamik), tezlik boshini oqimli tananing harakatiga aylantiradi.
• Oqim tezligini oqim tezligini oqimli elementning (turbina pichoqlari yoki shar) aylanish tezligiga aylantiradigan takometrik oqim o'lchagichlar (eksenel yoki tangensial turbinali turbina; shar).
• Magnit maydonda harakatlanadigan Supero'tkazuvchilar suyuqlik tezligini EMF ga aylantiradigan elektromagnit oqim o'lchagichlar.
• Harakatlanuvchi muhit tomonidan tovush tebranishlarini kiritish ta'siriga asoslangan ultratovushli oqim o'lchagichlar.
• Chiziqli yoki burchakli tezlanish bilan harakatlanuvchi suyuqlik massasining inertial ta'siriga asoslangan inertial oqim o'lchagichlar (turboquvvat; Coriolis; gigroskopik).
• Issiqlik oqimi o'lchagichlari (kalorimetrik; issiq simli), isitiladigan jismdan harakatlanuvchi vosita tomonidan issiqlik uzatish ta'siriga asoslangan.
• Harakatlanuvchi muhit (Physeau-Fresnel) tomonidan yorug'lik tortishish yoki harakatlanuvchi zarrachalar tomonidan yorug'lik tarqalishi (Doppler) ta'siriga asoslangan optik oqim o'lchagichlar.
• Ikki qattiq oqim uchastkalari o'rtasidan o'tganda belgining tezligini yoki holatini o'lchashga asoslangan teg oqim o'lchagichlari (termik, ionlash, magnit, kontsentratsiya, turbulent belgilar bilan).

Oqim o'lchagichlar tibbiy gazlar uchun aksessuarlardir. Tibbiyot sohasida oqim o'lchagichlar o'rnatiladi: gaz taqsimlash konsoli, kriogen gazifikator, shprits nasosi, markazlashtirilgan shifoxona uskunalarining gaz taqsimlash tizimi.

Ommaviy ishlab chiqarilgan oqim o'lchagichlarning muhim qismi 1-1,5% aniqlik sinfiga (kamaytirilgan xatolik) ega. Agar o'lchovlar asosan shkalaning o'rtasida amalga oshirilishini qabul qilsak, bu o'lchovlarning nisbiy xatosi 2-3% ni tashkil qiladi. Turli beqarorlashtiruvchi omillarning ta'sirini hisobga olgan holda, haqiqiy xato yanada kattaroq bo'ladi.

Shu bilan birga, neft, gaz, kimyo sanoati, energetika va transport inshootlaridagi texnologik jarayonlarni samarali nazorat qilish, buxgalteriya operatsiyalarini amalga oshirish uchun bugungi kunda oqim o'lchovlarining yuqori aniqligi tartibi talab qilinadi. Aynan shu holat sinfi 0,1-0,3% dan kam bo'lmagan oqim o'lchagichlarni yaratish va joriy etishni talab qiladi.

Xususiyat oqimni o'lchash amaliyoti - turli xil fizik va kimyoviy xususiyatlarga ega bo'lgan o'lchanadigan moddalarning juda keng doirasi - zichlik, yopishqoqlik, harorat, faza tarkibi va tuzilishi. Shu sababli, o'lchovlarning ushbu sohasida o'lchanadigan muhitning fizik-kimyoviy xususiyatlariga, kirish signalining informatsion bo'lmagan parametrlariga o'zgarmas (befarq) qurilmalarni yaratish muammosi ayniqsa dolzarbdir.

Konvertatsiya funktsiyasini barqarorlashtirishning yangi tamoyillarini izlash, ko'rsatkichlarni avtomatik tuzatish tizimlaridan foydalanish, tuzatishlarni kiritish - bular ushbu muammoni hal qilish uchun texnik qidiruvning asosiy yo'nalishlari.

Strukturaviy ravishda, umumiy holatda, oqim o'lchagichlar birlamchi konvertordan - o'lchash qismidan va ikkilamchi konvertordan - elektron birlikdan iborat. Birlamchi konvertorlarning dizayniga ko'ra ularni quyidagi turlarga bo'lish mumkin:

• to'liq oqim, uning asosiy konvertori to'g'ridan-to'g'ri quvur liniyasining kesimiga o'rnatiladi;
• suv osti, uning asosiy konvertori teshik orqali quvur liniyasiga kiritilgan. Ushbu qurilmalar, dizaynga qarab, quvur liniyasidagi bosimni yo'qotmasdan o'rnatilishi / demontaj qilinishi mumkin;
• to'g'ridan-to'g'ri o'rnatilgan yuqoridagi asosiy konvertorlar bilan tashqi yuzasi quvur liniyasi - faqat ultratovushli oqim o'lchagichlar.
• To'liq oqim o'lchagichlarni quvur liniyasi bilan ulashning asosiy turi flanesli. Bunday holda, uning ikkita turi mavjud:
• an'anaviy gardishli ulanish, oqim o'lchagichning oqim qismida quvur liniyasining birlashtiruvchi troyniklariga murvatlangan yoki o'rnatilgan kirish va chiqish troyniklari mavjud bo'lganda;
• sendvich ulanishi, oqim o'lchagichning oqim qismi o'z troyniklariga ega bo'lmaganda, lekin quvur liniyasining birlashtiruvchi gardishlari orasiga uzun tirgaklar yordamida mahkamlanganda.

Har ikki turdagi gardish ulanishi bir xil darajada ishonchli, ammo sendvich ulanishi payvandlash ishlarini bajarishda va oqim o'lchagichni o'rnatishda ko'proq ehtiyot bo'lishni talab qiladi. Boshqa tomondan, sendvich aloqasi bo'lgan oqim o'lchagichlarning narxi pastroq metall iste'moli tufayli gardishli ulanishga qaraganda ancha past.

To'liq oqim o'lchagichlari o'rtacha oqim tezligini aniqlashda eng aniq hisoblanadi, chunki ular butun oqim kesimida o'lchaydilar. Shunga ko'ra, ular o'lchov qiymatining ± 0,2 ... 0,5% gacha bo'lgan kamroq o'lchov xatosiga ega. Ommaviy Coriolis oqim o'lchagichlarining oqim o'lchash aniqligi oqim profilidan deyarli mustaqildir, bu esa o'lchash xatolariga erishishga imkon beradi. ommaviy oqim o'lchangan qiymatning taxminan ±0,1…0,2%.

Suv osti oqim o'lchagichlari oqim tezligini bir nuqtada o'lchaydi. O'rtacha oqim tezligi ularda oqim tezligini quvur liniyasi kesimida taqsimlashning mavjud nazariy va eksperimental bog'liqliklari asosida aniqlanadi. Turli xil bezovta qiluvchi ta'sirlar oqim profilining buzilishiga olib keladi, bu esa ushbu qurilmalar bilan o'lchash natijalariga ta'sir qilishi mumkin emas. Hozirgi vaqtda suv osti oqim o'lchagichlarini o'lchash xatosi o'lchovning taxminan ± 1 ... 2% ni tashkil qiladi va sezilarli darajada ularning o'rnatilishi to'g'riligiga bog'liq.

Ultrasonik oqim o'lchagichlar oqim tezligini oqim qismining bir yoki bir nechta tekisliklarida, birlamchi konvertorlar soniga qarab o'lchaydi, bu ularning oqim o'lchash xatosini aniqlaydi, bu o'lchangan qiymatning ± 1 ... 3% ni tashkil qiladi. Ushbu qurilmalarning xatosi, shuningdek, asosiy transduserlarning to'g'riligi va joylashishiga bog'liq.

Tartibga ko'ra, oqim o'lchagichlar quyidagilar bo'lishi mumkin:

• integral dizayn - ikkilamchi konvertor to'g'ridan-to'g'ri asosiy konvertorga o'rnatiladi;
• masofaviy versiya - ikkilamchi konvertor birlamchidan bir oz masofada o'rnatiladi va unga kabel orqali ulanadi.

Ko'pgina hollarda, integral dizayndagi oqim o'lchagichlardan foydalanish maqsadga muvofiqdir. Biroq, masofaviy versiyadagi oqim o'lchagichlari mavjudligida bir qator omillar mavjud:

• o'lchangan muhitning yuqori harorati;
• yuqori harorat muhit oqim o'lchagichning joylashgan joyida;
• quvur liniyasining yuqori tebranishi;
• oqim o'lchagichni o'rnatish joyini suv bosishi ehtimoli (bunday holatlar uchun birlamchi konvertorlar, qoida tariqasida, IP68 suv o'tkazmaydigan dizaynga ega);
• oqim o'lchagichni o'rnatish joyiga qiyin kirish.

Ko'pgina sanoat tarmoqlari mavjud portlovchi zonalar yonuvchi moddalarning oqishi va bug'lanishi tufayli portlovchi gaz muhiti mavjud yoki paydo bo'lishi mumkin. Bunday joylarda portlashdan himoyalangan oqim o'lchagichlardan foydalanish kerak.

Oqim o'lchagichlarni portlashdan himoya qilishning ikki turi eng keng tarqalgan: o'z-o'zidan xavfsiz sxema - bu usul, agar qurilmaning elektr zanjirlarida uchqun paydo bo'lsa, uning quvvati portlovchi aralashmani yoqish uchun etarli bo'lmasligini nazarda tutadi;

olovga chidamli korpus - bu usul qurilmaning elektr davrlarini maxsus, juda bardoshli qobiqqa joylashtirishni nazarda tutadi. Bu elektr zanjirlarining portlovchi aralashma bilan aloqa qilishini va uning yonib ketish ehtimolini istisno qilmaydi, lekin qobiq portlash natijasida yuzaga keladigan ortiqcha bosimga bardosh berishi kafolatlanadi, ya'ni chirog'i olovga chidamli qobiqdan tashqariga chiqmaydi.

Oqimni o'lchash vazifalarini tasniflash

Funktsional maqsadga ko'ra, sanoatda oqim o'lchash muammolarini shartli ravishda ikkita asosiy qismga bo'lish mumkin:

• Buxgalteriya vazifalari:
  • tijorat;
  • operativ (texnologik);
• Texnologik jarayonlarni nazorat qilish va boshqarish vazifalari:
  • berilgan oqim tezligini saqlash;
  • ikki yoki undan ortiq ommaviy axborot vositalarini ma'lum nisbatda aralashtirish;
  • dozalash/to'ldirish jarayonlari.

Buxgalteriya hisobi vazifalari oqim tezligini o'lchash xatosiga va oqim o'lchagichning barqarorligiga yuqori talablarni qo'yadi, chunki uning o'qishlari etkazib beruvchi va iste'molchi o'rtasidagi hisob-kitob operatsiyalari uchun asosdir. Operatsion buxgalteriya hisobi vazifalariga do'konlararo, do'kon ichidagi buxgalteriya hisobi va boshqalar kabi ilovalar kiradi.Bu vazifalarga qo'yiladigan talablardan kelib chiqib, tijorat hisobiga nisbatan kattaroq o'lchov xatosi bilan oddiyroq dizayndagi oqim o'lchagichlardan foydalanish mumkin.

Texnologik jarayonlarni nazorat qilish va boshqarish vazifalari juda xilma-xildir, shuning uchun oqim o'lchagich turini tanlash ushbu jarayonning ahamiyati va talablari darajasiga bog'liq.

O'lchov shartlariga ko'ra, oqimni aniqlash vazifalari quyidagicha tasniflanishi mumkin:

• to'liq to'ldirilgan (bosim) quvurlarda oqim o'lchovi;
• to'liq to'ldirilgan (bosimsiz) quvurlarda oqimni o'lchash, ochiq kanallar va tovoqlar.

To'liq to'ldirilgan quvur liniyalarida oqim o'lchash vazifalari standart bo'lib, aksariyat oqim o'lchagichlar maxsus mo'ljallangan ushbu ilova. Ikkinchi guruhning vazifalari o'ziga xosdir, chunki ular, birinchi navbatda, suyuqlik darajasini aniqlashni talab qiladi. Bundan tashqari, laganda yoki kanal turiga qarab, oqim tezligi suyuqlik oqimi tezligining darajaga nazariy jihatdan tasdiqlangan va eksperimental tasdiqlangan bog'liqliklari asosida o'lchangan daraja orqali aniqlanishi mumkin. Shu bilan birga, kanal, truba yoki to'liq to'ldirilmagan quvur liniyasidagi suyuqlik darajasini o'lchashdan tashqari, oqim tezligini ham aniqlash kerak bo'lgan ilovalar mavjud.

Suyuqlik oqimini o'lchash

Suyuqlik oqimini o'lchash uchun sanoat muhiti elektromagnit, ultratovushli, massa Coriolis debimetrlari va rotametrlaridan foydalanish maqsadga muvofiqdir. Bundan tashqari, ba'zi hollarda, vorteksli oqim o'lchagichlar va o'zgaruvchan bosim tushishining oqim o'lchagichlaridan foydalanish maqbul echim bo'lishi mumkin.

Elektr o'tkazuvchan suyuqliklar va shlamlar oqimini o'lchash uchun asboblarni tanlashda, birinchi navbatda, elektromagnit oqim o'lchagichlardan foydalanish imkoniyatini ko'rib chiqish tavsiya etiladi.

Ularning sharofati bilan dizayn xususiyatlari, turli xil qoplama materiallari va elektrodlari, bu qurilmalar keng ko'lamli ilovalarga ega va quyidagi ommaviy axborot vositalarining oqimini o'lchash uchun ishlatiladi:

• umumiy texnik vositalar (suv va boshqalar);
• yuqori korroziv vositalar (kislotalar, ishqorlar va boshqalar);
• abraziv va yopishtiruvchi (yopishtiruvchi) vositalar;
• tolasi yoki qattiq moddalari 10% dan ortiq (og'ir.) bo'lgan atala, pastalar va suspenziyalar.

Yuqori o'lchov aniqligi (o'lchov qiymatining ± 0,2 ... 0,5%), qisqa javob vaqti (modelga qarab 0,1 s gacha), harakatlanuvchi qismlarning yo'qligi, yuqori ishonchlilik va uzoq xizmat muddati, minimal texnik xizmat ko'rsatish - bularning barchasi oqim elektromagnit oqim o'lchagichlari - kichik va o'rta diametrli quvurlarda oqimni o'lchash va elektr o'tkazuvchi vositalar miqdorini hisobga olish muammolarining optimal echimi.

Suv osti elektromagnit oqim o'lchagichlari ilovalarda keng qo'llaniladi operativ nazorat va texnologik jarayonlar yuqori o'lchov aniqligi talab qilinmaydigan joylarda, shuningdek, katta diametrli (> CN400) quvurlardagi oqimni va ochiq kanallar va oqimlarda oqim tezligini o'lchashda.

Ultrasonik oqim o'lchagichlar, asosan, o'tkazuvchan bo'lmagan muhitlar (neft va qayta ishlangan mahsulotlar, spirtlar, erituvchilar va boshqalar) oqimini o'lchash uchun ishlatiladi. To'liq oqim o'lchagichlar ham tijorat hisoblagichlarida, ham jarayonni boshqarishda qo'llaniladi. Ushbu qurilmalarning o'lchov xatosi, versiyaga qarab, o'lchangan qiymatning taxminan ± 0,5% ni tashkil qiladi. O'lchov printsipiga ko'ra, muhit toza bo'lishi kerak (vaqt pulsli oqim o'lchagichlar) yoki erimagan zarralar va / yoki erimagan havo (Doppler oqim o'lchagichlari) bo'lishi kerak. Ikkinchi holat uchun ommaviy axborot vositalariga misol sifatida, shlamlar, suspenziyalar, burg'ulash suyuqliklari va boshqalarni ko'rsatish mumkin.

Qisqichli datchiklari bo'lgan oqim o'lchagichlarni o'rnatish oson va, qoida tariqasida, operatsion hisobga olish va muhim bo'lmagan texnologik jarayonlarda (shkalaning ± 1 ... 3% tartibidagi xato) yoki ilovalarda qo'llaniladi. to'liq oqim o'lchagichlarni o'rnatish mumkin emas.

Coriolis ommaviy oqim o'lchagichlari o'zlarining o'lchash printsipiga ko'ra deyarli har qanday vosita oqimini o'lchashlari mumkin. Ushbu qurilmalar yuqori o'lchov aniqligi (massa oqimini o'lchashda o'lchangan qiymatning ± 0,1 ... 0,5%) va yuqori narx bilan ajralib turadi. Shuning uchun, Coriolis oqim o'lchagichlari, birinchi navbatda, saqlash vositalarida, dozalash / to'ldirish jarayonlarida yoki muhitning massa oqimini o'lchash yoki bir vaqtning o'zida bir nechta parametrlarni (ommaviy oqim, zichlik va harorat) nazorat qilish zarur bo'lgan muhim texnologik jarayonlarda foydalanish uchun tavsiya etiladi.

Massaviy oqim o'lchagichlarda quvurlarni o'lchash uchun ishlatiladigan materiallar, qoida tariqasida, zanglamas po'latdan, Hastelloy qotishmasi, shuning uchun bu qurilmalar yuqori korroziv vositalarni o'lchash uchun mos emas. Shuningdek, massaviy oqim o'lchagichlar tomonidan oqimni o'lchashning aniqligiga o'lchangan muhitda erimagan gazning mavjudligi kuchli ta'sir qiladi.

Rotametrlar past oqim tezligini o'lchash uchun ishlatiladi. Ushbu qurilmalarning aniqlik klassi, versiyaga qarab, 1,6 ... 2,5 orasida o'zgarib turadi.

O'lchov quvurlari materiallari sifatida zanglamaydigan po'lat va PTFE ishlatiladi, bu korroziyali muhitning oqim tezligini o'lchash uchun rotametrlardan foydalanishga imkon beradi.

Metall rotametrlar, shuningdek, yuqori haroratli muhit oqimini o'lchash imkonini beradi. Shuni ta'kidlash kerakki, rotametrlar yordamida mexanik aralashmalar bilan yopishtiruvchi, abraziv vositalar va vositalarning oqim tezligini o'lchash mumkin emas. Bunga qo'shimcha ravishda, ushbu turdagi oqim o'lchagichlarni o'rnatishda cheklov mavjud: ular faqat pastdan yuqoriga qarab o'lchanadigan vosita oqimining yo'nalishi bilan vertikal quvurlarga o'rnatilishi mumkin. Zamonaviy rotametrlar, ko'rsatkichlarga qo'shimcha ravishda, 4 ... 20 mA chiqish signaliga ega mikroprotsessorli elektron modul, oqim o'rni rejimida ishlash uchun totalizator va chegara kalitlari bilan jihozlanishi mumkin.

Vorteks o'lchagichlar gaz / bug' oqimini o'lchash uchun maxsus ishlab chiqilgan bo'lsa-da, ular oqimni o'lchash uchun ham ishlatilishi mumkin. suyuq muhit. Biroq, ularning tufayli dizayn xususiyatlari, texnologik jarayonlarni tezkor hisobga olish va nazorat qilish vazifalarida ushbu qurilmalarning eng ko'p tavsiya etilgan ilovalari quyidagilardir: +450 ° S gacha bo'lgan haroratli yuqori haroratli suyuqliklar oqimini o'lchash; -200 ° S gacha bo'lgan haroratda kriyojenik suyuqliklarning oqim tezligini o'lchash; yuqori, 25 MPa gacha, quvur liniyasidagi texnologik bosim; katta diametrli quvurlarda oqimni o'lchash (suv ostidagi vorteksli oqim o'lchagichlar). Bunday holda, suyuqlik toza, bir fazali, yopishqoqligi 7 cP dan oshmasligi kerak.

Gaz va bug' oqimini o'lchash

Shartli ravishda amalda siqilmaydigan muhit deb hisoblanishi mumkin bo'lgan suyuqliklardan farqli o'laroq, gazsimon muhitning hajmi sezilarli darajada harorat va bosimga bog'liq. Shuning uchun, gazlar miqdorini hisobga olgan holda, ular normal sharoitlarga (T = 0 ° C, P = 101,325 kPa abs.) yoki standart sharoitlarga (T = +20 ° C,) tushirilgan hajm va oqim tezligi bilan ishlaydi. P = 101,325 kPa abs.).

Shunday qilib, gaz va bug 'miqdorini o'lchash uchun hajmli oqim o'lchagich, bosim va harorat sensorlari, zichlik o'lchagich yoki massa oqimi o'lchagich, shuningdek hisoblash moslamasi (tuzatuvchi yoki tegishli matematik funktsiyalarga ega boshqa ikkinchi darajali qurilma) talab qilinadi. Jarayonni qo'llashda gaz oqimini nazorat qilish ko'pincha faqat hajm oqimini o'lchash bilan cheklanadi, ammo aniq nazorat qilish uchun normal sharoitlarda, ayniqsa gaz zichligidagi katta tebranishlarda oqim tezligini aniqlash kerak.

Gaz va bug 'oqimini o'lchash uchun eng ko'p qo'llaniladigan usul o'zgaruvchan bosimning pasayishi usuli (RPD) va toraytiruvchi qurilmalar an'anaviy ravishda birlamchi oqim transduserlari, birinchi navbatda standart teshik sifatida ishlatiladi. PPD oqim o'lchagichlarining asosiy afzalliklari - to'kilmasligini tekshirish, arzon narx, keng ko'lamli ilovalar va keng ish tajribasi. Biroq, bu usulning juda jiddiy kamchiliklari ham bor: bosim pasayishining oqim tezligiga kvadratik bog'liqligi, cheklovchi qurilmalarda katta bosim yo'qotishlari va quvur liniyasining to'g'ri uchastkalari uchun qattiq talablar. Natijada, hozirgi vaqtda Rossiyada ham, butun dunyoda oqim o'lchash tizimlarini boshqa o'lchov printsiplari bilan oqim o'lchagichlari bilan teshiklar bilan almashtirish tendentsiyasi aniq. Kichik va o'rta diametrli quvurlar uchun hozirgi vaqtda oqimni o'lchashning turli usullari va vositalarining keng tanlovi mavjud, ammo diametri 300 ... 400 mm va undan yuqori bo'lgan quvurlar uchun PPD usuliga deyarli alternativa yo'q. Teshikli an'anaviy PPD oqim o'lchagichlarining kamchiliklaridan xalos bo'lish, usulning afzalliklarini saqlab qolgan holda, Torbar seriyasining o'rtacha bosim quvurlarini asosiy oqim konvertorlari sifatida va EJA / EJX seriyali raqamli bosim farqi sensorlaridan foydalanishga imkon beradi. differensial bosimni o'lchash vositasi sifatida (differensial bosim o'lchagichlari). Shu bilan birga, bosim yo'qotishlari o'nlab va yuzlab marta kamayadi, tekis bo'limlar o'rtacha 1,5 ... 2 marta kamayadi, oqim uchun dinamik diapazon 1:10 ga yetishi mumkin.

So'nggi paytlarda vorteks oqim o'lchagichlari gaz va bug' oqimini o'lchash uchun kengroq qo'llanilishini topdi. O'zgaruvchan bosimli oqim o'lchagichlar bilan solishtirganda, ular kengroq aylanish, past bosim tushishi va to'g'ridan-to'g'ri taklif qiladi

uchastkalar. Ushbu qurilmalar o'lchashda, birinchi navbatda, tijorat va muhim oqimlarni boshqarish vazifalarida eng samarali hisoblanadi. O'rnatilgan harorat sensori yoki standart oqim o'lchagichli oqim o'lchagichni harorat va bosim sensorlari bilan birgalikda ishlatish muhitning massa oqim tezligini aniqlash imkonini beradi, bu bug 'oqimini o'lchashda ayniqsa muhimdir.

Biroq, ushbu qurilmalar o'lchash printsipining o'ziga xos xususiyatlaridan kelib chiqqan holda, quyidagilar uchun ishlatilmaydi:

ko'p fazali, yopishtiruvchi vositalar va qattiq qo'shimchalar bilan muhitlar oqimini o'lchash; past oqim tezligiga ega bo'lgan ommaviy axborot vositalarining oqimini o'lchash.

Past va o'rta oqim tezligida rotametrlar gazlar oqimini o'lchash uchun keng qo'llaniladi. Ushbu qurilmalar ham yuqori haroratli, ham korroziy muhitlar bilan ishlashga mo'ljallangan va ularda keng qo'llaniladi turli versiyalar. Biroq, yuqorida aytib o'tilganidek, rotametrlar faqat pastdan yuqoriga oqim yo'nalishi bo'lgan vertikal quvur liniyalariga o'rnatiladi va yopishtiruvchi vositalar va qattiq moddalarni, shu jumladan abraziv moddalarni o'z ichiga olgan vositalarning oqim tezligini o'lchash uchun ishlatilmaydi.

15 yildan ortiq vaqt davomida "RASKO" NPF suv, issiqlik, gaz va bug'ning tijorat hisobi masalalari bilan maqsadli ravishda shug'ullanadi. Turli nashrlarda bizning mutaxassislarimizning bir qator maqolalari ushbu muammoga bag'ishlangan. Quyida biz muhokama uchun Kolomna CSM muhandis-metrologi Ivanushkin I.Yu.ning maqolasini taklif qilamiz, unda bizning fikrimizcha, yangi tijorat gazini hisobga olish moslamalarini joriy etish masalasiga to'xtalib o'tamiz.

O'lchash asboblari - barchasidan foydalanish mumkinmi?

Ivanushkin I.Yu. "Mendeleevskiy CSM" FGU Kolomna filialining 1-toifali metrologiya muhandisi

Energiya resurslarini hisobga olish hozirgi kunda ortib borayotgan ahamiyati munosabati bilan, ayniqsa energiya tejash to'g'risidagi qonunning yangi tahriri qabul qilinishi munosabati bilan, men ushbu sxema uchun ishlatiladigan qurilmalar haqida, xususan, bunday qurilmalar haqida yana bir bor gapirmoqchiman. reaktiv oqim o'lchagichlari - metrlar kabi o'lchov asboblari sinfi.

Ma'lumki, tijorat o'lchash asboblariga qo'yiladigan asosiy talablar jismoniy miqdorlarning keng diapazonida yuqori o'lchov aniqligi, ishonchliligi, kalibrlash oralig'ida ko'rsatkichlarning barqarorligi va texnik xizmat ko'rsatishning qulayligini o'z ichiga oladi. Ikkinchisi, shuningdek, asboblarni tekshirish, ya'ni ularning metrologik xususiyatlarini davriy tasdiqlash bilan bog'liq ishlarni ham o'z ichiga oladi.

Hisoblagichlarni ishlab chiqaruvchi va sotuvchi ko'plab tashkilotlar ushbu ko'rsatkichlarga iste'molchilar e'tiborini qaratmoqda. Yuqori aniqlik, keng o'lchov diapazonlari, uzoq kalibrlash intervallari (CLI) va ba'zan demontaj qilmasdan tekshirish imkoniyati, o'lchash quvurlarining to'g'ri uchastkalarining ixtiyoriyligi (IT) yoki g'ayrioddiy kichik qiymatlar va boshqalar. va hokazolar iste'molchilarning boshiga go'yo go'yo go'zallikdan to'kilmoqda. Lekin haqiqatan ham har doim shundaymi?

Bu, yuqorida aytib o'tilganidek, reaktiv oqim o'lchagichlari haqida bo'ladi. Birinchidan, ushbu turdagi qurilmalar bozorda nisbatan yaqinda paydo bo'lganligi va ular haqida kam ma'lumotga ega bo'lganligi sababli, ikkinchidan, ushbu hisoblagichlarning ba'zi ishlab chiqaruvchilari iste'molchilarni, ayniqsa toraytiruvchi qurilmalarga asoslangan o'lchash tizimlarining egalarini yuqorida aytib o'tilgan uzun tekis qismlarni rad etish bilan vasvasaga solishadi. va bu juda toraytiruvchi qurilmalarni (CS) tekshirish zarurati yo'qligi.

Aslida, ushbu hisoblagichlarning "yuragi" bo'lgan reaktiv osilatorning o'zi (SAG) uzoq vaqtdan beri ma'lum va pnevmatik avtomatlashtirish tizimlarida bo'g'inlardan biri sifatida ishlatiladi. U nisbatan yaqinda oqimni o'lchash uchun ishlatilgan va ichki bozorda turli ishlab chiqaruvchilarning bunday qurilmalarining bir nechta modellari mavjud.

RM-5-PG: "O'lchangan muhitning zichligidan qat'i nazar, keng dinamik diapazonda GOST 8.586-2005 bo'yicha volumetrik oqimni aniq o'lchash ... O'lchangan oqim tezligi diapazoni 1:20 ...... Xato ± 1,5%" .

(Sizga eslatib o'taman: GOST 8.586-2005 "Suyuqlik va gazlarning oqimi va miqdorini standart cheklovchi qurilmalar yordamida o'lchash").

IRGA-RS: “Reaktiv oqim o'lchagich o'zgaruvchan bosimni pasaytirish usuli yordamida oqim tezligini va vosita miqdorini o'lchash printsipiga asoslanadi. Bosimning pasayishining kattaligini aniqlash va uni oqim o'lchash davrlariga aylantirish jet oqim o'lchagichning bir qismi bo'lgan jet o'z-o'zidan osilator (SAG) tomonidan amalga oshiriladi. U toraytiruvchi moslama bilan birgalikda ishlatiladi va aslida toraytirish moslamalari (CS) asosida o'lchash stantsiyalarida differentsial bosim o'lchagichni almashtiradi.

SAG - bu o'z-o'zidan tebranish rejimini ta'minlaydigan qayta aloqa bilan qoplangan ikki barqaror reaktiv element. SAGdagi reaktivning tebranishlari bosim pulsatsiyalarini hosil qiladi, ular piezo datchiklar yordamida elektr signaliga aylanadi. Ushbu signalning chastotasi volumetrik oqim tezligiga mutanosibdir (SAG ning kirish va chiqishi o'rtasidagi bosim farqining kvadrat ildizi, ya'ni reaktiv oqim o'lchagichning bir qismi bo'lgan cheklovchining ortiqcha va minus kameralari orasidagi).

Boshqaruv tizimini "Irga-RS" bilan differentsial bosim o'lchagich bilan almashtirish natijasida o'lchash moslamasining texnik va metrologik xususiyatlari yaxshilanadi: o'lchov diapazoni oshadi va 1:30 dan kam bo'lmaydi va o'lchash xatosi. 0,03 Q max dan Q max gacha bo'lgan oraliqda nazorat tizimining tizimli xatosini hisobga olmagan holda ≤ ± 0,5% bo'ladi. Bunday rekonstruksiyaning narxi eski hisoblagichning narxi bilan taqqoslanadi».

Turbo Flow GFG-F: "Afzalliklar:

• nisbiy xatolik ± 1%,
• minimal tekis qismlar,
• dinamik diapazon 1:100, 1:180 gacha kengaytirilishi mumkin,
• gardishli o'lchagichlarning umumiy turlari bilan birlashtiruvchi o'lchamlarning muvofiqligi.

O'lchov majmuasining ishlash printsipi Turbo Flow GFG-F:

gaz oqimi quvur liniyasidan o'tib, diafragma o'rnatilgan oqim o'lchagichning ish kamerasiga kiradi. Diafragma oldida maydon hosil bo'ladi yuqori qon bosimi, oqimning qaysi qismi reaktiv avtogeneratorga kiradi (SAG, bu erda gaz oqimining tebranishlari, oqim tezligiga mutanosib ravishda hosil bo'ladi)".

Turbo Flow GFG-DP: "Gaz oqim o'lchagichlari Turbo Flow GFG-DP differensial bosim konvertorlari bilan jihozlangan toraytiruvchi qurilmalar (CS) asosida o'lchash birliklarini yangilash uchun mo'ljallangan. Modernizatsiya qilish uchun differensial bosim o'lchagich o'rniga standart valf blokiga birlamchi oqim konvertori (PR) va elektron ma'lumotlarni qayta ishlash bloki o'rnatilgan. Jet generatorining elementlarida qayd etilgan chastota funktsional jihatdan nazorat qilish tizimi orqali gaz oqimiga bog'liq. O'zgartirilgan chastotali signal CS dan o'tgan gaz oqimiga chiziqli proportsionaldir.

Mavjud qurilmalar quvurlarni o'rnatish uchun qo'shimcha xarajatlarsiz, allaqachon o'rnatilgan quvurlarga GFG-DP oqim o'lchagichni o'rnatish orqali almashtiriladi. Natijada, o'lchash birligining metrologik tavsiflari yaxshilanadi. Dinamik diapazon 1:100 gacha kengaytiriladi va o'lchov xatosi butun o'lchov oralig'ida ± 1% gacha kamayadi.

RS-SPA-M: “Reaktiv oqim o'lchagichlarning afzalliklari:

• uchun o'lchov vositalarini unifikatsiya qilish turli muhitlar;
• harakatlanuvchi qismlarning yo'qligi, bu yuqori ishonchlilikka, vaqt o'tishi bilan xususiyatlarning barqarorligiga, mahsulotning yuqori ishlab chiqarilishiga olib keladi;
• kalibrlash koeffitsientining o'lchangan muhitning zichligidan mustaqilligi;
• past oqim tezligini, agressiv, o'tkazuvchan bo'lmagan va kriyojenik muhitni o'lchash qobiliyati;
• o'rnatish joyidan oldin va keyin to'g'ri bo'limlar kerak emas;
• Saytda sinovdan o'tkazish imkoniyati.

Qurilmaning funksionalligi:

Oqim tezligini (hajmi) normal sharoitga keltirish (harorat va bosim sensorlari qurilmaga ulanganda).

O'lchangan muhitning zichligini o'lchash.

Massa oqimi (hajmi) o'lchovi.

Quvurdan demontaj qilmasdan sinovdan o'tkazish.

Texnik xususiyatlari:

O'lchov vositalari: suyuqliklar, gazlar, bug '

Nominal diametri, mm: 5÷4000

Dinamik o'lchash diapazoni, Q max / Q min: 50:1

Maksimal ruxsat etilgan asosiy xato, %: 0,15”.

Ularning oxirgisi alohida e'tiborni tortadi, chunki bizning mintaqamizda o'lchash stantsiyalarining taxminan 25-30 foizi mavjud. tabiiy gaz ushbu hisoblagichlar bilan jihozlangan va ularni oshirish tendentsiyasi mavjud.

Kamchiliklari: o'z-o'zidan ishlab chiqariladigan oqim o'lchagich vorteks oqim o'lchagichning barcha kamchiliklariga ega ...

(* Eslatma: Yuqoridagi maqolada muallif vorteksli oqim o'lchagichlarning kamchiliklarini sanab o'tadi: oqim tezligi diagrammasining buzilishlariga yuqori sezuvchanlik (bu oqim barqarorligiga, ya'ni to'g'ri uchastkalarning uzunligiga talablarning oshishini anglatadi) va nisbatan katta qaytarilmas bosh yo'qotishlari. oqim yomon aerodinamik issiqlik bo'lsa, kuchli vorteks shakllanishi bilan bog'liq. Eng jiddiy kamchilik - bu kerakli diapazonda konvertatsiya koeffitsientining barqarorligining etarli emasligi. To'g'ridan-to'g'ri ish sharoitida yoki ularga juda yaqin bo'lgan mahsulotni oldindan kalibrlashsiz tijorat gazini hisobga olish uchun ushbu turdagi qurilmalarni tavsiya etishga deyarli ruxsat bermaydi.)

Biroq, afsuski, qo'shimchalar mavjud. Birinchidan, reaktiv element (ushbu qurilmaning asosi) haddan tashqari xususiyatga ega katta o'lchamlar o'lchangan oqimning qiymatiga nisbatan. Shuning uchun, bir tomondan, u faqat qisman oqim o'lchagich sifatida ishlatilishi mumkin, bu orqali o'lchash qismidan o'tadigan gaz oqimining faqat kichik bir qismi o'tadi (va bu muqarrar ravishda o'lchovlarning ishonchliligini pasaytiradi) va boshqa tomondan. , vorteks oqim o'lchagichga qaraganda tiqilib qolishga ancha moyil. Ikkinchidan, ushbu qurilmaning konversiya koeffitsientining beqarorligi vorteks oqimi o'lchagichnikidan ham kattaroqdir.

Xuddi shu maqolada muallif "GAZTURBavtomatika" kompaniyasi tomonidan "Gazpriboravtomatika" kompaniyasi bilan birgalikda o'tkazilgan RS-SPA oqim o'lchagichining sinovlari natijalarini keltiradi, buning natijasida turli xil modifikatsiyalar uchun konversiya koeffitsientining o'zgarishi aniqlandi. qurilma 14,5% dan 18,5% gacha bo'lgan oraliqda, qurilma orqali oqim tezligini 1:5 dan ko'p bo'lmagan o'zgarishlar oralig'ida (!) o'zgartirganda.

Ikkinchidan, hayratlanarlisi shundaki, masalan, RS-SPA tipidagi hisoblagichlar uchun MI 3021-2006 o'zlarining o'lchash tartibi (MVI) ishlab chiqilgan bo'lib, bu GOST 8.586-2005 ga ko'p jihatdan zid keladi, ayniqsa talablar nuqtai nazaridan. o'lchov vositalarini o'rnatish (SI) va o'lchash maydoni. Bu haqda batafsilroq to'xtalib o'tishga arziydi, chunki Turbo Flow GFG kabi boshqa modellarni ishlab chiqaruvchilar bilan muloqot qilishda shunga o'xshash savollar paydo bo'ldi. To'siq bo'lib xizmat qilgan asosiy narsa SS va to'g'ri uchastkalarga qo'yiladigan talablar edi. Eslatib o'taman, o'sha va boshqa hisoblagichlar ikkita versiyada ishlab chiqariladi: biri differentsial bosim o'lchagichlarini almashtirish uchun xizmat qiladi va mavjud boshqaruv tizimlariga ulanadi, boshqalari (odatda kichik diametrli IT uchun) o'zlarining boshqaruv tizimiga ega monoblok dizaynida ishlab chiqariladi. . Masalan, RS-SPA hisoblagichlarida "birlamchi oqim konvertori (PPR) RS signalni o'zgartirish moslamasi bo'lgan SAGni o'z ichiga oladi, bir birlikda ishlab chiqariladi va mahalliy oqim torayishi bilan o'lchash quvuriga o'rnatiladi. Bu erda, menimcha, ikkita savolni ajratish kerak: nima uchun bizga diafragma kerak (oqimning mahalliy torayishi) va nima uchun bizga ma'lum uzunlikdagi tekis bo'laklar kerak?

Ishlab chiqaruvchilar nima deyishidan qat'i nazar, bu yoki boshqa yo'l bilan, bu qurilmalar oqimni hisoblash uchun yordam bilan yaratilgan bosimning pasayishidan aniq foydalanadi. SU RS-SPA hisoblagichi uchun patentlardan birida (№ 2175436) muallif SAG ishini tushuntirib bo'lgach, quyidagilarni yozadi: “... Natijada, reaktivning barqaror tebranishlari bilan o'rnatiladi. chastota hajmi oqimiga proportsional chastota va reaktiv avtogeneratordagi bosimning pasayishi zichligi o'lchanadigan muhitga nisbatining kvadrat ildizi

f= kQ = k √(∆r/r), bu yerda

f - tebranish chastotasi.

Q - hajmli oqim;

∆r va r - bosimning pasayishi va o'lchangan muhitning zichligi;

k - mutanosiblik koeffitsienti.

SAG bo'ylab bosimning pasayishi yoki boshqacha aytganda, potentsial farq o'z-o'zidan tebranishlarning manbai bo'lib, ularning chastotasi bu farqning kattaligiga bog'liq. Ya'ni, oqim tezligini hisoblash qanchalik to'g'ri bo'lsa, tebranish chastotasini o'lchash qanchalik aniq bo'lsa, ya'ni SAG bo'ylab bosim tushishi AT ning ma'lum bir qismidan o'tadigan oqim tezligiga qanchalik to'g'ri keladi. Boshqarish tizimining parametrlari bosimning differentsial ko'payishining aniqligiga ta'sir qiladimi? Shubhasiz. Bu haqda o'nlab jildli yuzlab maqolalar va GOST 8.586-2005 allaqachon yozilgan bo'lib, ular ma'lum darajada ushbu masala bo'yicha ko'plab tadqiqotlar natijalarini jamlagan. Nima uchun ishlab chiqaruvchilar, bu hisoblagichlar o'rnatilganda, ular endi nazorat tizimining holati haqida qayg'urmaydilar, bu mutlaqo tushunarsiz. Ma'lumki, oldingi qirraning sifati, pürüzlülüğü va boshqa diafragma parametrlari differentsial reproduktsiyaning aniqligiga ta'sir qiladi.

Men sizga bir misol keltiraman. Gaz iste'molchilari hozirda (va savdo menejerlari tomonidan qo'llab-quvvatlanadigan) asosiy maqsadlardan biri o'zlari uchun hayotni osonlashtirish va tekis qismlarni uzaytirish zaruratidan xalos bo'lish (!), yillik demontaj va diafragmalarni tekshirish (!), o'lchov kompleksining barcha tekshiruvlarini hisoblagichni "joyida" (!) tekshirishga qisqartiring va hatto har ikki yilda bir marta (!), keyin tez orada balansda nomuvofiqliklar paydo bo'lishi mumkin, ularning sabablari aniq bo'ladi. Ma'lumotnomada aytilishicha, masalan, PC-SPA hisoblagichining umumiy o'rtacha ishlash muddati 8 ta uy hayvonidir. Hisoblash usuli bo'yicha emas, balki GOST 8.586 bo'yicha, ya'ni hisoblagichda toraytiruvchi qurilma mavjudligini e'tiborsiz qoldirmasdan amalga oshirilsa, ushbu vaqt oralig'ida hisoblagich ko'rsatkichlari shunday o'zgaradi. Ma'lumotlarga ko'ra, mashinasozlik korxonasining bir nechta gidravlik sindirish zavodlaridan birining o'ziga xos tabiiy gazni o'lchash moslamasining qiymatlari va gidravlik sindirishda o'rnatilgan RS-PZ versiyasidagi RS-SPA hisoblagichining parametrlari, shu jumladan diafragma parametrlari olindi. Gazning o'rtacha yillik bosimi 3,5 kgf / sm2, o'rtacha yillik harorat 5 ° C, maksimal bosim tushishi (taxminan yil davomida saqlanadi) 25 000 Pa. Diafragmaning ichki diametrining o'rtacha yillik o'zgarishi + 0,01% deb qabul qilindi. gazning sifatini hisobga olgan holda, qiymat juda real, hatto kam baholanadi. Hisoblash natijalari:

hisoblagichni o'rnatishda maksimal oqim tezligi Qc 4148,89 m 3 / soatni tashkil qiladi;

ikki yildan so'ng (metrning birinchi kalibrlash oralig'i), bu qiymat allaqachon 4182,56 m 3 / soat ga teng bo'ladi;

to'rt yildan keyin 4198,56 m 3 / soat:

olti yildan keyin 4207,21 m 3 / soat:

sakkiz yildan keyin (metrning kafolatlangan xizmat muddati) -4212,38 m 3 / soat.

Shunday qilib, sakkiz yillik operatsiyadan so'ng, ceteris paribus, metr to'liq ishlayotgan va tasdiqlangan holda, ya'ni metrologik xususiyatlarini saqlab qolgan holda, haqiqiydan 63,58 m3 / soat (!) Ko'proq oqim tezligini ko'rsatadi.

Shuni ta'kidlash kerakki, hisob-kitoblarda faqat diafragmaning ichki diametrining o'zgarishi va oldingi chetini to'mtoq qilish uchun tuzatish koeffitsientining o'zgarishi (formulalar 5.13 va 5.14 GOST 8.586.2-2005), boshqa xususiyatlar, shu jumladan diafragmaning xususiyatlari hisobga olingan. o'lchov quvuri o'zgarmagan deb hisoblanadi.

Bundan tashqari, o'lchash majmuasining xususiyatlari hisobga olingan minimal bosim tushishida hisoblab chiqilgan (hisoblagichni o'rnatish vaqtida u 1000 Pa edi, oqim o'lchovining nisbatan kengaytirilgan noaniqligi esa 3,93%). Hisob-kitoblar natijasida nisbiy kengaytirilgan noaniqlikning quyidagi qiymatlari olindi (bir xil sharoitlarda diafragmaning ichki diametrini va oldingi qirraning to'mtoqlik koeffitsientini o'zgartirish uchun):

ikki yildan keyin 4,06%;

to'rtdan keyin 4,16%;

oltidan keyin 4,22%;

sakkiz orqali 4,25%.

Ya'ni, ikki yillik ishlagandan so'ng, keyingi tekshirishda o'lchov majmuasi belgilangan xatolik standartlariga mos kelmaydi. Shu bilan birga, tijorat hisobi haqida gapirish juda qiyin, chunki uning ishonchliligi shubhali emas. Shuni qo'shimcha qilmoqchimanki, maqolani ortiqcha yuklamaslik uchun bu erda berilmagan hisob-kitoblarning to'liq natijalari CS xususiyatlarining belgilangan diapazonidagi o'zgarish gidravlik qarshilik koeffitsienti kabi ko'rsatkichlarning o'zgarishiga olib kelishini ko'rsatadi. , bosimni yo'qotish koeffitsienti va boshqalar, bu nafaqat gidravlik sindirish, balki gazni iste'mol qiluvchi uskunaning xarakteristikalari o'zgarishiga olib keladi.

Shuni ta'kidlaymanki, hisob-kitoblarda o'lchov majmuasi GOST 8.586-2005 talablarini inobatga olgan holda, ya'ni talab qilinadigan uzunlikdagi to'g'ridan-to'g'ri IT bo'limlari bilan tuzilgan deb taxmin qilingan, ularning ixtiyoriyligi RS ishlab chiqaruvchilari tomonidan bildirilgan. -SPA hisoblagichlari va boshqalar.

Nima uchun ham aniq emas. Takror aytaman, oqim tezligini reaktiv o'lchagichlar bilan hisoblashning aniqligi SAG bo'ylab bosimning pasayishiga, aniqrog'i, GCdagi bosimning pasayishi oqim tezligiga qanchalik mos kelishiga bog'liq. Va bu, siz bilganingizdek, nafaqat boshqaruv tizimining xususiyatlariga bog'liq. balki oqimning o'zi o'lchash qismida joylashgan parametrlar oralig'ida ham. Chiziqli mintaqada Re soni bilan barqaror turbulent rejim bilan tavsiflangan diafragma o'rnatish joyida barqaror oqim hosil bo'lishi uchun mahalliy oqim buzilishlarining mavjudligini hisobga olmaganda, ma'lum uzunlikdagi to'g'ri uchastkalar kerak. Bu haqda juda ko'p narsa yozilgan, shu jumladan GOST 8.586-2005 da, ko'p yillik tadqiqotlar natijalariga ko'ra, ma'lum mahalliy qarshiliklar (MS) mavjudligiga qarab, to'g'ri uchastkalarga qo'yiladigan talablarni tartibga soladi.

Va yana bir jihat hayratlantirmay qolmaydi. haqida hisoblagichlarning dinamik diapazoni va xatosi haqida. Sizga diafragmaning "darslik" ga aylangan kamchiliklarini eslatib o'taman:

• oqimni o'lchashning tor dinamik diapazoni (o'rtacha 1: 3 dan 1: 5 gacha);
• linearizatsiyani talab qiluvchi chiziqli bo'lmagan chiqish signali;
• gacha kamaytirish bilan xatoni normallashtirish yuqori chegara o'lchovlar va natijada, oqimning pasayishi bilan o'lchov nuqtasiga tushgan xatoning giperbolik o'sishi;
• cheklash moslamasi (DR) bo'ylab sezilarli bosim pasayishi, ishlash printsipi tufayli muqarrar;
• ish paytida chekka to'mtoqligi tufayli xatoning nazoratsiz o'zgarishi;
• quvur liniyasini o'chirmasdan boshqarish tizimini chiqarishning mumkin emasligi:
• mahalliy qarshiliksiz zarur bo'lgan tekis qismlarning sezilarli uzunligi;
• "iflos" oqimlarda impuls liniyalarining tiqilib qolishi, kondensatning to'planishi, noto'g'ri ko'rsatkichlarga olib keladi;
• SD ni hisoblashning murakkabligi, shu jumladan oqimni o'lchash noaniqliklarini hisoblash.

Hisoblagichga o'rnatilgan elektronika tufayli o'lchov diapazonini ma'lum darajada kengaytirish, oqim o'lchagichning xarakteristikasini chiziqli qilish va kompleksning umumiy xatosini kamaytirish mumkinligiga roziman. Ammo, takror aytaman, hech bo'lmaganda kalibrlash oralig'ida (uzoqroq vaqtni hisobga olmaganda), ulanishning tiqilib qolish darajasini qandaydir tarzda diafragma xususiyatlarining o'zgarishini hisobga olish dargumon. chiziqlar (bosimning pasayishi qiymatining o'zgarishi) va bundan tashqari, mahalliy qarshilik tufayli oqimning buzilishi.

Va agar bu hisoblagichlar, qoida tariqasida, gazlar va suyuqliklarning tijorat hisobi tugunlarida qo'llanilmaganda, ya'ni u yoki bu tarzda ular davlat hisobi va energiya bilan bog'liq bo'lmaganida, hamma narsa yaxshi bo'lar edi. saqlash operatsiyalari. Ushbu mavzu bo'yicha ko'plab nashrlar ushbu qurilmalarning ushbu sxemalar uchun qo'llanilmasligini ko'rsatadi va ishchi guruhning materiallarni tayyorlash bo'yicha hisobotida va qo'shma qaror loyihasida. texnik kengash Yoqilg'i-energetika iqtisodi va Moskva prefekturalari bo'limi, issiqlik o'lchagichlari va suv oqimi o'lchagichlarini tahlil qilgan komissiya umuman qat'iy xulosa chiqaradi: "RS-SPA-M-MAS issiqlik o'lchagichi asosiy va ko'p talablarga javob bermaydi. qo'shimcha mezonlar va foydalanish uchun tavsiya etilmaydi. Shuni ta'kidlaymanki, ishchi guruh tomonidan ilgari surilgan mezonlar orasida, masalan, "uzoq vaqt davomida o'lchovlarning yuqori ishonchliligi va aniqligi, nominal oqimdagi minimal gidravlik qarshilik, elektromagnit moslik" va boshqalar.

Reaktiv oqim o'lchagichlarni muhokama qilishda men e'tiborga olishni istagan asosiy jihatlar shu. Yana bir bor ta'kidlaymanki, maqola umuman oqimni o'lchash usulining qo'llanilishiga shubha qilmaydi. Gap o'z talablari va o'ziga xos xususiyatlari bilan energiya resurslarining tijorat hisobi haqida bormoqda. Shu sababli, men bunday qurilmalarni ishlab chiqaruvchilarga o'z mahsulotlarini muayyan maqsadlar uchun qo'llanilishi bo'yicha xususiyatlar va tavsiyalarni aniqlashda aniqroq va vijdonli bo'lishini istardim. Men tushunaman va bir necha bor eshitganman, bozor o'z qoidalarini belgilaydi va hokazo. va h.k. Lekin oxir-oqibat, biz hammamiz oddiy aktsiyalardan foydalanishimizni unutmasligimiz kerak. Sayyora esa siyosiy tuzilmalar va mulkchilik shaklidan qat’iy nazar neft, gaz, suv, havo ishlab chiqaradi. Xo'sh, kim kimni aldashni xohlaydi?

Oqim o'lchagichning o'lchamini tanlash xususiyatlari

Ko'pgina hollarda, o'lchanadigan oqim tezligi Q min (minimal oqim) dan Q max (maksimal oqim) gacha bo'lgan juda keng diapazonda o'zgaradi. Maksimalning minimal oqim tezligiga nisbati o'lchovning dinamik diapazoni deb ataladi. Shuni esda tutish kerakki, minimal va maksimal oqim tezligi, bu holda, o'lchashda oqim o'lchagich e'lon qilingan aniqlikni ta'minlaydigan qiymatlardir.

Oqim o'lchagich o'lchamini tanlash eng ko'p qiyin vazifa. Uning o'lchov qismining nominal diametri (DN) va quvur liniyasining diametri o'lchangan muhitning oqim tezligini aniqlaydi, uning tezligi ma'lum chegaralarda bo'lishi kerak.

Shunday qilib, abraziv suyuqliklar, pulpa, ruda loylari va boshqalarni iste'mol qilishni o'lchashda. elektromagnit oqim o'lchagichlari, muhitning harakat tezligini 2 m / s dan oshmasligini ta'minlash kerak. Cho'kindilar (chiqindi suv) hosil bo'lishiga moyil bo'lgan muhitlarning oqim tezligini o'lchashda, aksincha, loy konlarini yanada samarali yuvish uchun vosita harakati tezligini oshirish tavsiya etiladi. Toza abraziv bo'lmagan suyuqliklarning oqim tezligini elektromagnit oqim o'lchagichlar bilan o'lchash uchun 2,5 ... 3 m / s oqim tezligini ta'minlash tavsiya etiladi.

Suyuq oqim tezligini o'lchashda oqim tezligi 10 m / s dan oshmasligi kerak. Gazlar va bug'larning oqimini o'lchashda oqim tezligi, ko'p hollarda, 80 m / s dan oshmasligi kerak.

Quvurning diametriga va oqim o'lchagichning o'lchov qismiga qarab suyuqlikning taxminiy oqim tezligi turli tezliklar muhitning harakatlari 1-jadvalda keltirilgan.

1-jadval.

DU		Iste'moli m 3 / soat
[mm]	[dyuym]	Iste'mol v=0,3 m/s da	Zavod sozlamalari v~2,5 m/s tezlikda	Iste'mol V=10 m/s da
2	1/12"	0,0034	0,0283	0,1131
4	5/32"	0,0136	0,1131	0,4524
8	5/16"	0,0543	0,4524	1,810
15	1/2"	0,1909	1,590	6,362
25	1"	0,5301	4,418	17,67
32	1 1/4"	0,8686	7,238	28,95
40	250	10"	53,01	441,8
50	2"	2,121	17,67	70,69
66	2 1/2"	3,584	29,87	119,5
80	3"	5,429	45,24	181,0
100	4"	8,482	70,69	282,7
125	5"	13,25	110,5	441,8
150	6"	19,09	159,0	636,2
200	8"	33,93	282,7	1131
1767	1 1/2"	1,357	11,31	45,24

Oqimni o'lchash diapazoni o'lchanayotgan muhitning harorati va bosimiga ham ta'sir qiladi. 2-jadvalda, misol tariqasida, 20 ° C haroratda havo oqimining o'lchov diapazonlari va vorteks oqim o'lchagichning turli xil ortiqcha bosimi ko'rsatilgan.

2-jadval.

Quvur diametri	Bosim (bar); Zichlik (kg / m 3)
	0 bar 1,205 kg / m 3	3,4 bar 5,248 kg/m3	6,9 bar 9,409 kg/m3	11 bar 14,28 kg / m 3	13,8 bar 17,61 kg / m 3	20,7 bar 25,82 kg / m 3	27,6 bar 34,02 kg / m 3	34,5 bar 4 2,22 kg / m 3	69 bar 83,24 kg / m 3
50 mm	0,4829…9,748	1,288…4245	1,902…76,11	2,512…115,5	2,889…142,5	3,927…208,8	4,482…275,2	5,177…341,6	8,141…673,4
75 mm	1,064…21,48	2,838…93,52	4,190…167,7	5,535…254,6	6,365…313,9	8,215…460,1	9,895…606,3	11,41…752,5	17,94…1484
100 mm	1,832…36,98	4,888..161,0	7,215…288,7	99,531…438,3	10,96…540,5	14,15…792,3	17,00…1044	19,64…1296	30,89…2555
150 mm	4,157…83,93	11,09…365,5	16,37…655,3	21,63…994,8	24,88…1227	32,10…1798	38,59…2369	44,57…2941	70,09…5798
200 mm	7,199…145,3	19,21…632,8	28,35…1135	37,46…1723	43,07…2124	55,59…3113	66,82…4103	77,18…5092	121,4…10039
250 mm	11,35…229,1	30,27…997,5	44,69…1789	57,04…2715	67,90…3348	87,62…4908	105,3…6367	121,7…8027	191,3…15824
300 mm	16,11…325,2	42,97…1416	63,44…2539	83,81…3854	96,38…4752	124,4…6966	149,5…9180	172,7…11393	271,6…22462
350 mm	19,47…393,0	51,95….1712	76,68…3069	101,3…4659	116,5…5745	150,3…8420	180,7…11096	208,7…13772	328,3…27151
400 mm	25,43…513,4	67,85…2235	100,2…4008	132,3…6085	152,2…7503	196,4…10998	236,0…14493	272,6…17988	428,7…35462
450 mm	32,19…649,8	85,88…2830	126,8…5073	167,5…7702	192,6…9497	248,5…13921	298,8…18345	345,1…22768	542,7…44887
500 mm	40,00…807,4	106,7…3516	157,5…6304	208,1…9571	239,3…11801	308,8…17298	371,3…22795	428,8…28292	674,3…55776
550 mm	51,04…1030	136,2…4486	201,0…8044	265,5…12212	305,4…15058	394,1…22072	476,7…29086	547,1…36100	860,5…71170
600 mm	57,85…1168	154,3…5085	227,8…9118	301,0…13842	346,1…17068	446,7…25019	537,032969	620,2…40919	975,3…80671

Berilgan oqim o'lchagich o'lchami uchun minimal va maksimal oqim tezligini aniqroq aniqlash ishlab chiqaruvchi tomonidan ishlab chiqilgan maxsus dasturiy ta'minot yordamida amalga oshiriladi. Hisoblash muhitning harorati va bosimining minimal va maksimal qiymatlari, uning zichligi, yopishqoqligi va oqim tezligi va hajm oqimiga ta'sir qiluvchi boshqa xususiyatlarning ta'sirini hisobga oladi.

Gidravlik qarshilikning ta'siri

Bundan tashqari, oqim o'lchagich o'lchangan muhitning harakatiga ma'lum bir qarshilik ko'rsatishi va qo'shimcha gidravlik qarshilik kiritishi mumkinligini hisobga olish kerak. Vorteks oqim o'lchagichi qurilmaning o'lchash qismida juda katta hajmdagi to'kish tanasi mavjudligi sababli eng yuqori gidravlik qarshilikka ega. Coriolis oqim o'lchagichi, shuningdek, dizayndagi burmalar va quvurlar mavjudligi sababli bosimning yo'qolishiga olib keladigan gidravlik qarshilikdan aziyat chekadi.

Elektromagnit va ultratovushli oqim o'lchagichlar eng kam gidravlik qarshilikka ega, chunki ular o'lchash qismiga chiqadigan burmalar va qismlarga ega emas. Ular to'liq zerikarli. Ba'zi bosimning yo'qolishi o'lchov qismining qoplama materiali (masalan, kauchuk astar) yoki noto'g'ri o'rnatish(muhrlash qistirmalari oqim o'lchagichning oqim qismiga chiqadi).

3-jadvalda oqim o'lchagichlar uchun oqim diapazoni va maksimal oqim tezligi ko'rsatilgan. boshqacha printsip harakatlar.

3-jadval

Usul	Dinamik diapazon	Maksimal oqim tezligi
Elektromagnit	100:1	10 m/s (suyuqlik)
Vorteks	25:1	10 m/s (suyuqlik), 80 m/s (bug ', gaz)
Ultrasonik (o'lik sensorlar)	100:1	10 m/s (suyuqlik)
Ultrasonik (kontakt datchiklari)	100:1	12 m/s (suyuqlik), 40 m/s (bug ', gaz)
Koriolis	100:1	10 m/s (suyuqlik), 300 m/s (bug ', gaz)

Metrologik xususiyatlar va ularning tanlovga ta'siri

Hozirgi vaqtda 500: 1 va hatto 1000: 1 dinamik diapazoni e'lon qilingan elektromagnit oqim o'lchagichlar mavjud. Ushbu katta o'lchov dinamik diapazonlariga metr ishlab chiqarishdan chiqarilganda ko'p nuqtali kalibrlashni qo'llash orqali erishiladi. Afsuski, keyingi foydalanish jarayonida metrologik xususiyatlar yomonlashadi va haqiqiy dinamik diapazon sezilarli darajada torayadi.

Oqim o'lchagichlarning metrologik xususiyatlari, agar ular energiya resurslarini tijorat hisobi uchun ishlatilsa, birinchi o'ringa chiqadi. Shuni esda tutish kerakki, tijorat hisobini yuritish uchun ishlatilishi rejalashtirilgan barcha qurilmalar tegishli testlardan o'tgandan so'ng o'lchov vositalarining davlat reestriga kiritilishi kerak, ularning natijalari ishlab chiqaruvchi tomonidan e'lon qilingan metrologik xususiyatlarni tasdiqlaydi. Bu xatolarni baholashda rahbarlik qilishi kerak bo'lgan o'lchov vositasi turining joriy tavsifi. Chunki, masalan, ba'zi hollarda ishlab chiqaruvchi tomonidan e'lon qilingan past o'lchov xatosi butun diapazonda emas, balki faqat uning tor qismida ta'minlanishi mumkin. Va, afsuski, ishlab chiqaruvchilar bu haqiqatni har doim ham o'zlarining texnik hujjatlari va reklama materiallarida aks ettirmaydilar.

Oqim o'lchagichlarni keyingi metrologik texnik xizmat ko'rsatish (tekshirish) xarajatlarini kamaytirish uchun, boshqa narsalar teng bo'lsa, maksimal kalibrlash oralig'iga ega qurilmalarni tanlash tavsiya etiladi. Hozirgi vaqtda ko'pgina oqim o'lchagichlar 4 yil yoki undan ko'proq kalibrlash oralig'iga ega. Qurilma brendini tanlayotganda, uzoq muddatli o'lchov aniqligi belgilovchi xususiyat bo'lgan taqdirda, ayniqsa, bu taklif kam ma'lum bo'lgan ishlab chiqaruvchidan bo'lsa, kalibrlash oralig'ining maksimal qiymatidan keyin ta'qib qilmaslik kerak. Nominal diametri 250 mm (DN 250) dan ortiq bo'lgan oqim o'lchagichlar uchun o'lchash qismini demontaj qilmasdan tekshirish protsedurasining mavjudligi, simulyatsiya deb ataladigan, to'kilmasligini tekshirish, ko'pincha o'lchash moslamasini tanlash foydasiga hal qiluvchi omil bo'ladi. muayyan ishlab chiqaruvchi va turi. Nominal diametri 250 mm dan ortiq bo'lgan oqim o'lchagichlarni quyish usuli bilan sinovdan o'tkazish hozirgi vaqtda Rossiyada katta diametrli oqim o'lchagichlarni sinovdan o'tkazish uchun sertifikatlangan quyish moslamalari yo'qligi sababli qiyin ishdir. Ammo shuni esda tutish kerakki, to'kilmasligini tekshirish usuli asosiy o'lchov xatosiga 1 ... 1,5% qo'shimcha xato qo'shadi, bu har doim ham qabul qilinishi mumkin emas.

4-jadvalda turli xil o'lchash usullari bilan, ehtimol, hozirgi kunga qadar eng yaxshi aniqlik bilan oqim o'lchagichlarning metrologik xususiyatlari ko'rsatilgan. Agar sotuvchingizning yechimi bundan ham ko'proq bo'lsa yuqori stavkalar aniqligi uchun ushbu uskunaning e'lon qilingan metrologik xususiyatlarini tekshirish masalasiga ehtiyotkorlik bilan yondashish kerak.

4-jadval

Hajmi va massa oqimini o'lchashning aniqligiga nafaqat o'lchash usuli, ishlab chiqarishda ishlatiladigan materiallarning sifati, qo'llaniladigan sxematik echimlar va dasturiy ta'minotni hisoblash algoritmlari, balki to'g'ri o'rnatish va konfiguratsiya, o'z vaqtida va to'liqligi ham ta'sir qiladi. Xizmat. Bu masalalar oqim o'lchagichni tanlash bo'yicha qo'llanmaning yakuniy, uchinchi qismi bo'ladi, chunki o'rnatish va undan keyingi texnik xizmat ko'rsatish xarajatlari, shuningdek, dasturning mumkin bo'lgan texnik xususiyatlari, shuningdek, oqim o'lchagichni tanlash jarayonida hisobga olinishi kerak.

1. Suyuqlik yoki gaz oqimining qiymatini kirish analog signali sifatida, oqim o'lchagichni diskret qiymatlar diapazonining generatori sifatida ko'rib chiqish mumkin (biz qabul qilingan signalni keyingi o'zgartirish, chiziqlilashtirish, tuzatish, Oqim o'lchagich o'zining dinamik imkoniyatlariga mos ravishda oqim tezligini aniqlaydi. Oqim o'lchagichning e'lon qilingan va tasdiqlangan metrologik aniqlik bilan oqim tezligini aniqlashi mumkin bo'lgan maksimal chastota maksimal namuna olish tezligidir. Oqim ma'lumotlarini to'g'ri uzatish uchun o'lchangan oqimni tavsiflovchi signalning yuqori harmonikligi namuna olish chastotasining ikki barobaridan oshmasligi kerak. Bular. agar oqim pulsatsiyalanuvchi bo'lsa va uning harmoniklari namuna olish chastotasining yarmidan oshsa, u holda o'lchash xatosi ortadi. Va oqimning pulsatsiyalanuvchi tabiati qanchalik aniq bo'lsa, ma'lumotlarni uzatishdagi xatoning qiymati va oxir-oqibat o'lchash xatosi shunchalik yuqori bo'ladi. Shunday qilib, o'lchash kanali bo'ylab oqim va oqim o'lchagichning dinamik xususiyatlari mos kelishi kerak. O'lchov vositasi turini tanlashda oqimning dinamik xususiyatini hisobga olish kerak. Tanlov o'lchov vositasining dinamik xususiyatlarini bilish asosida amalga oshirilishi kerak. Ehtimol, barcha muhim parametrlar emas bu vosita o'lchovlar normallashtirildi? 2. 3,2 soniya - inverterning zavod sozlamalari. Aperiodik bog'lanishdagi vaqtinchalik jarayonning tugash vaqti cheksiz katta, lekin ko'pincha amalda jarayonni 3 ... 4 T ga teng vaqt ichida tugallangan deb hisoblash mumkin - bog'lanishning vaqt konstantalari. 3. Turbulentlik. Rotary, oval-tishli, Coriolis va boshqa oqim o'lchagichlar ish paytida normal rejimda oqimga faol ta'sir qiladi. Belgilangan "javob vaqti" savdo sifatida mavjud bo'lgan oqim o'lchagichning tavsifida ko'rsatilgan ikkita dinamik parametrdan biridir. Albatta, bu yetarli emas. Qabul qiluvchilar, quvur liniyalari, eshik klapanlari, nasoslar, valflar, xo'rozlar, torayishlar, ekvalayzerlar va boshqalar albatta ta'sir qiladi. Muhim omillar ro'yxatini qanday tanlash mumkin, o'zaro ta'sirning miqdoriy baholarini qanday olish mumkin? Qanday dinamik parametrlar oqim o'lchagichning dinamik xususiyatlarini etarli darajada tavsiflaydi? Ularni qanday olish va qo'llash kerak? Tizimdagi dinamik xususiyatlarning o'zaro ta'sirini qanday hisobga olish kerak " o'lchovlar - ob'ekt o'lchovlar" instrumental xato bo'yicha? Hali hech qanday ma'lumotnoma topilmadi. Aytgancha, "Kotelnikov teoremasi nuqtai nazaridan" yondashuv muammo bayonotining dolzarbligini tasdiqlaydi va dastlabki sifatli baholash uchun ishlatilishi mumkin. Ma'lumot uchun rahmat.

1. Barcha oqim o'lchagichlar oniy oqim tezligini aniqlamaydi. Aksincha, biz kesma bo'ylab o'rtacha qiymat va quvur qismining ma'lum uzunligi haqida gapirishimiz mumkin. Oqim o'lchagich metrologik xususiyatlarga mos keladigan maksimal chastota haqida, bu haqiqatdan ko'ra ko'proq sizning fantaziyangiz. Shuningdek, x, y, z tekisliklarda molekulalarning harakat tezligi har xil bo'lgani uchun, pulsatsiyalanuvchi va bir xil oqimlar haqida emas, balki turbulent va laminar oqimlar haqida gapirishga arziydi. Oqim dinamikasini hisobga olish o'lchov aniqligini yaxshilamaydi. Kerakli aniqlikka erishish uchun, birinchidan, oqim o'lchagichdan oldin va keyin to'g'ri uchastkalar kuzatiladi, ikkinchidan, agar kerak bo'lsa, reaktiv tekislagichlar o'rnatiladi (ular laminar oqimni oshiradi).