Le principe de sélection du débitmètre :
Le principe du choix d'un débitmètre est d'abord d'avoir une compréhension approfondie des principes structurels et des caractéristiques des fluides des différents débitmètres, et en même temps, de choisir en fonction des conditions spécifiques du site et des conditions environnementales environnantes. Les facteurs économiques doivent également être pris en compte. En général, vous devez choisir parmi les cinq aspects suivants :
① Exigences de performance du débitmètre ;
② caractéristiques des fluides ;
③ Exigences d'installation ;
④ Conditions environnementales ;
⑤ Le prix du débitmètre.
1. Exigences de performance du débitmètre
Les aspects de performance du débitmètre comprennent principalement : le débit mesuré (débit instantané) ou la quantité totale (débit cumulé) ; exigences de précision; répétabilité ; linéarité ; plage de débit et plage ; perte de pression; caractéristiques du signal de sortie et temps de réponse du débitmètre Wait.
(1) Mesurer le débit ou la quantité totale
Il existe deux types de mesure de débit, à savoir le débit instantané et le débit cumulé. Par exemple, le pétrole brut dans le pipeline de la sous-station de transport appartient au transfert commercial ou au pipeline pétrochimique pour la production proportionnelle continue ou le contrôle du processus de production, etc. Le montant total doit être mesuré, parfois complété par le observation instantanée du débit. Dans certains lieux de travail, le contrôle du débit nécessite une mesure instantanée du débit. Par conséquent, le choix doit être fait en fonction des besoins de mesure sur site. Certains débitmètres tels que les débitmètres volumétriques,débitmètres à turbine, etc., le principe de mesure est d'obtenir directement le montant total par comptage mécanique ou sortie de fréquence d'impulsion, qui a une grande précision et convient pour mesurer le montant total, s'il est équipé d'un dispositif de signalisation correspondant, le débit peut également être émis. Les débitmètres électromagnétiques, les débitmètres à ultrasons, etc. déduisent le débit en mesurant le débit du fluide, avec une réponse rapide, adaptée au contrôle de processus, et la quantité totale peut également être obtenue avec la fonction d'accumulation.
(2) Précision
Le niveau de précision du débitmètre est spécifié dans une certaine plage de débit. S'il est utilisé dans certaines conditions ou dans une plage de débit relativement étroite, par exemple, il ne change que dans une petite plage, alors sa précision de mesure sera réduite. supérieure à la classe de précision spécifiée. Si un débitmètre à turbine est utilisé pour mesurer le pétrole dans les barils et la distribution, lorsque la vanne est complètement ouverte, le débit est fondamentalement constant et sa précision peut être améliorée de {{0}}.5 à 0.25.
Il est utilisé pour la comptabilité commerciale, le transfert de stockage et de transport et le bilan matières. Si la précision de mesure doit être élevée, la durabilité de la mesure de précision doit être prise en compte. Généralement, le débitmètre est utilisé dans les cas ci-dessus, et le niveau de précision doit être 0.2. Dans ces lieux de travail, des équipements étalons de mesure (tels que des tubes volumétriques) sont généralement équipés sur site pour effectuer une détection en ligne des débitmètres utilisés. Ces dernières années, en raison de la tension croissante du pétrole brut et des exigences élevées des différentes unités de mesure du pétrole brut, la mise en œuvre d'un transfert de coefficient pour la mesure du pétrole brut est proposée, c'est-à-dire en plus de l'inspection périodique du débitmètre tous les six mois, les deux parties au transfert commercial négocient tous les 1 mois ou 2. Le débitmètre est vérifié mensuellement pour déterminer le coefficient de débit, et les données sont calculées en fonction des données mesurées par le débitmètre et du coefficient de débit du débitmètre pour le transfert à améliorer la précision du débitmètre, également connu sous le nom de transfert sans erreur.
Le niveau de précision est généralement déterminé en fonction de l'erreur admissible du débitmètre. Elle est donnée dans la notice du débitmètre fournie par chaque constructeur. Il est important de noter si le pourcentage d'erreur fait référence à une erreur relative ou à une erreur de citation. L'erreur relative est le pourcentage de la valeur mesurée, généralement exprimée en « pourcentage R ». L'erreur de référence fait référence à la limite supérieure de la mesure ou au pourcentage de la plage, couramment utilisé comme « pourcentage FS ». De nombreuses instructions du fabricant ne l'indiquent pas. Par exemple, les débitmètres à flotteur utilisent généralement des erreurs de référence, et certains modèles de débitmètres électromagnétiques utilisent également des erreurs de référence.
Sile débitmètrene mesure pas simplement la quantité totale, mais est utilisé dans le système de contrôle de débit, la précision du débitmètre de détection doit être déterminée en fonction des exigences de précision de contrôle de l'ensemble du système. Parce que l'ensemble du système a non seulement l'erreur de détection de débit, mais comprend également l'erreur et divers facteurs d'influence de la transmission du signal, du réglage du contrôle, de l'exécution de l'opération, etc. Par exemple, s'il existe une différence d'hystérésis d'environ 2 % dans le système d'exploitation, il n'est ni économique ni raisonnable de déterminer une précision excessivement élevée (supérieure au niveau 0.5) pour l'instrument de mesure utilisé. En ce qui concerne l'instrument lui-même, la précision entre le capteur et l'instrument secondaire doit également être correctement adaptée. Par exemple, l'erreur de conception du tube de vitesse moyenne sans étalonnage réel est comprise entre ±2,5 % et ±4 %, avec 0,2 % Un manomètre différentiel avec une précision élevée de ~0.5 pourcentage n'a que peu d'importance.
Un autre problème est que le niveau de précision spécifié pour le débitmètre dans les procédures de vérification ou le manuel du fabricant fait référence à l'erreur admissible du débitmètre. Cependant, en raison de l'influence des changements des conditions environnementales, des conditions d'écoulement des fluides et des conditions dynamiques lorsque le débitmètre est utilisé sur le terrain, certaines erreurs supplémentaires se produiront. Par conséquent, le débitmètre utilisé sur le terrain doit être une combinaison de l'erreur admissible et de l'erreur supplémentaire de l'instrument lui-même. Ce problème doit être pleinement pris en compte. Parfois, l'erreur dans la plage de l'environnement d'utilisation sur site peut dépasser l'erreur admissible du débitmètre.
(3) Répétabilité
La répétabilité est déterminée par le principe même du débitmètre et la qualité de fabrication. C'est un indicateur technique important dans l'utilisation du débitmètre et est étroitement lié à la précision du débitmètre. Généralement, dans les exigences de performance de mesure des réglementations de vérification, non seulement le niveau de précision est spécifié pour le débitmètre, mais également la répétabilité est spécifiée. /3-1/5.
La répétabilité est généralement définie comme la cohérence de plusieurs mesures dans la même direction pour une certaine valeur de débit sur une courte période de temps à condition que les conditions environnementales et les paramètres du milieu restent inchangés. Cependant, dans les applications pratiques, la répétabilité du débitmètre est souvent affectée par des changements dans les paramètres de viscosité et de densité du fluide. Parfois, les changements de ces paramètres n'ont pas atteint le niveau qui nécessite une correction spéciale, ce qui peut être confondu avec une mauvaise répétabilité du débitmètre. . Compte tenu de cette situation, un débitmètre qui n'est pas sensible aux variations de ce paramètre doit être sélectionné. Par exemple, le rotamètre est facilement affecté par la densité du fluide. Les débitmètres de petit diamètre ne sont pas seulement affectés par la densité du fluide, mais peuvent également être affectés par la viscosité du fluide ; si le débitmètre à turbine est utilisé dans une gamme de viscosité élevée, la viscosité est affectée ; certains n'ont pas été corrigés. Traitédébitmètres à ultrasonssont affectés par la température du fluide et plus encore. Cet effet peut être plus prononcé si la sortie du débitmètre est non linéaire.
(4) Linéarité
La sortie du débitmètre a principalement deux types de racine carrée linéaire et non linéaire. D'une manière générale, l'erreur non linéaire du débitmètre n'est pas répertoriée séparément, mais est incluse dans l'erreur du débitmètre. Pour un débitmètre avec une plage de débit généralement large, le signal de sortie est pulsé et utilisé pour l'accumulation totale, la linéarité est un indicateur technique important. Si un seul coefficient de compteur est utilisé dans sa plage de débit, lorsque la linéarité est faible, cela réduira la précision du débitmètre. Par exemple, un débitmètre à turbine adopte un coefficient de compteur dans la plage de débit de 10:1, et sa précision sera plus faible lorsque la linéarité est mauvaise. Avec le développement de la technologie informatique, sa plage de débit peut être divisée en segments et ajustée par la méthode carrée. La courbe de coefficient du débitmètre corrige le débitmètre, améliorant ainsi la précision du débitmètre et étendant la plage de débit.
(5) Débit limite supérieure et plage de débit
Le débit supérieur est également appelé débit à pleine échelle ou débit du débitmètre. Lorsque l'on choisit le diamètre du débitmètre, celui-ci doit être configuré en fonction de la plage de débit utilisée par la canalisation à tester et des débits supérieur et inférieur du débitmètre sélectionné. Il ne peut pas être simplement adapté en fonction du diamètre de la canalisation.
D'une manière générale, le débit de fluide du pipeline de conception est déterminé en fonction du débit économique. Si la sélection est trop faible, le diamètre du tuyau sera épais et l'investissement sera important. si la sélection est trop élevée, la puissance d'émission sera importante et le coût d'exploitation sera augmenté. Par exemple, le débit économique des liquides à faible viscosité tels que l'eau est de 1,5-3m/s, et les liquides à haute viscosité sont de 0.2-1m/s. Le débit du débit supérieur de la plupart des débitmètres est proche ou supérieur au débit économique du pipeline. Par conséquent, lorsque le débitmètre est sélectionné, son diamètre est le même que celui de la canalisation et l'installation est plus pratique. S'ils ne sont pas identiques, il n'y aura pas trop de différence. Généralement, les spécifications des engrenages adjacents supérieur et inférieur peuvent être connectées en réduisant les tuyaux.
Lors de la sélection des débitmètres, il convient de prêter attention aux différents types de débitmètres, dont le débit limite supérieur ou le débit limite supérieur est très différent en raison de la limitation du principe de mesure et de la structure de leurs débitmètres respectifs. En prenant un débitmètre liquide comme exemple, le débit du débit limite supérieur est généralement compris entre 0.5 et 1.5m/s pour un débitmètre à flotteur en verre, entre 2.5 et 3.5m/s pour un débitmètre volumétrique, et entre 5,5 et 3,5 m/s pour un débitmètre vortex. Entre 7.5m/s,le débitmètre électromagnétiqueest comprise entre 1 et 7m/s, voire entre 0.5 et 10m/s.
Le débit limite supérieur du liquide doit également tenir compte du fait que le phénomène de cavitation ne peut pas être généré car le débit est trop élevé. La localisation du phénomène de cavitation est généralement la position du débit et de la pression statique. Afin d'éviter la formation de cavitation, il est souvent nécessaire de contrôler la contre-pression du débitmètre (débit).
Il convient également de noter que la limite supérieure du débitmètre ne peut pas être modifiée après la commande, comme un débitmètre volumétrique ou un rotamètre. Une fois que le débitmètre à pression différentielle, tel que la plaque à orifice du dispositif d'étranglement, a été conçu et déterminé, son débit limite inférieur ne peut pas être modifié et le changement de débit limite supérieur peut être modifié en ajustant le transmetteur de pression différentielle ou en remplaçant le transmetteur differentiel de pression. Par exemple, pour certains modèles de débitmètres électromagnétiques ou de débitmètres à ultrasons, certains utilisateurs peuvent réinitialiser eux-mêmes la limite supérieure du débit.
(6) Degré de portée
Le degré de plage est le rapport entre le débit limite supérieur et le débit limite inférieur du débitmètre. Plus la valeur est élevée, plus la plage de débit est large. Les mètres linéaires ont une large plage, généralement 1:10. La plage des débitmètres non linéaires n'est que de 1:3. Pour les débitmètres généralement utilisés pour le contrôle de processus ou la comptabilité des transactions commerciales, si une large plage de débit est requise, ne choisissez pas un débitmètre avec une petite plage.
A l'heure actuelle, afin de favoriser la large plage de débit de leurs débitmètres, certains constructeurs ont augmenté le débit du débit limite supérieur très haut dans la notice d'utilisation, par exemple, le liquide est augmenté à 7-10m/ s (habituellement 6m/s); le gaz est augmenté à 50- 75m/s (habituellement 40~50)m/s ); en effet, un débit aussi élevé est inutilisable. En fait, la clé d'une plage étendue est d'avoir un débit limite inférieur inférieur pour répondre aux besoins de mesure. Par conséquent, un débitmètre à large plage avec un débit limite inférieur bas est plus pratique.
(7) Perte de pression
La perte de pression signifie généralement que le capteur de débit produit une perte de pression irrécupérable qui varie avec le débit en raison d'éléments de détection statiques ou actifs installés dans le canal d'écoulement ou de changements dans la direction du débit, et sa valeur peut parfois atteindre des dizaines de kilopascals. Par conséquent, le débitmètre doit être sélectionné en fonction de la perte de charge admissible du débit déterminée par la capacité de pompage du système de canalisation et la pression d'entrée du débitmètre. Une mauvaise sélection limitera le débit de fluide et entraînera une perte de pression excessive et affectera l'efficacité du débit. Certains liquides (liquides d'hydrocarbures à haute pression de vapeur) doivent également être conscients qu'une chute de pression excessive peut provoquer une cavitation et une vaporisation de la phase liquide, réduisant la précision de la mesure ou même endommageant le débitmètre. Par exemple, un débitmètre pour la distribution d'eau avec un diamètre de tuyau supérieur à 500 mm doit prendre en compte l'augmentation du coût de pompage causée par une perte d'énergie excessive causée par une perte de pression. Selon des rapports pertinents, le coût de pompage d'un débitmètre avec une plus grande perte de charge pour la mesure dépasse souvent le coût d'achat d'un débitmètre avec une faible perte de charge et un prix plus élevé.
(8) Caractéristiques du signal de sortie
Le volume de sortie et d'affichage du débitmètre peut être divisé en :
① Débit (débit volumique ou débit massique) ; ② Total ; ③ Débit moyen ; ④ Débit ponctuel. Certains débitmètres produisent des quantités analogiques (courant ou tension), tandis que d'autres produisent des quantités d'impulsions. La sortie analogique est généralement considérée comme adaptée au contrôle de processus et convient mieux à la connexion avec des unités de boucle de contrôle telles que des vannes de régulation ; la sortie d'impulsion est plus adaptée à la mesure de débit total et de haute précision. La sortie d'impulsion de transmission de signal longue distance a une précision de transmission supérieure à la sortie analogique. Le mode et l'amplitude du signal de sortie doivent également pouvoir s'adapter à d'autres équipements, tels que des interfaces de contrôle, des processeurs de données, des dispositifs d'alarme, des circuits de protection en circuit ouvert et des systèmes de transmission de données.
(9) Temps de réponse
Lorsqu'il est appliqué à des applications à débit pulsé, une attention particulière doit être portée à la réponse du débitmètre à un changement d'étape de débit. Certaines applications nécessitent que la sortie du débitmètre suive l'écoulement du fluide, tandis que d'autres nécessitent une sortie à réponse plus lente pour obtenir une moyenne composite. Les réponses transitoires sont souvent exprimées en termes de constantes de temps ou de fréquences de réponse, les premières allant de quelques millisecondes à quelques secondes, et les secondes inférieures à des centaines de Hz. L'utilisation d'un instrument d'affichage peut allonger considérablement le temps de réponse. On pense généralement que l'asymétrie de la réponse dynamique du débitmètre lorsque le débit augmente ou diminue accélère l'augmentation de l'erreur de mesure du débit.
2. Caractéristiques du fluide
Dans la mesure du débit, divers débitmètres sont toujours affectés par un ou plusieurs paramètres dans les propriétés physiques du fluide, de sorte que les propriétés physiques du fluide affecteront largement la sélection du débitmètre. Par conséquent, la méthode de mesure et le débitmètre sélectionnés doivent non seulement s'adapter aux propriétés du fluide à mesurer, mais également tenir compte de l'influence d'un changement des propriétés physiques du fluide sur un autre paramètre au cours du processus de mesure. Par exemple, l'effet des changements de température sur la viscosité des liquides.
Les propriétés courantes des fluides sont la densité, la viscosité, la pression de vapeur et d'autres paramètres. Ces paramètres se retrouvent généralement dans la notice pour évaluer l'adaptabilité des différents paramètres du fluide et le choix des débitmètres aux conditions d'utilisation. Mais il y a aussi des propriétés introuvables. Tels que la corrosion, l'entartrage, le colmatage, la transition de phase et l'état miscible.
(1) La température et la pression du fluide
Analysez soigneusement la pression de travail et la température du fluide dans le débitmètre, en particulier lors de la mesure du gaz, les changements de température et de pression provoquent des changements de densité excessifs et la méthode de mesure sélectionnée peut être modifiée. Par exemple, lorsque la température et la pression affectent les performances telles que la précision de la mesure du débit, des corrections de température ou de pression doivent être effectuées. De plus, la conception de la résistance structurelle et le matériau du boîtier du débitmètre dépendent également de la température et de la pression du fluide. Par conséquent, les valeurs et les valeurs de température et de pression doivent être connues avec précision. Une sélection soigneuse doit être faite lorsque la température et la pression fluctuent considérablement.
Il convient également de noter que lors de la mesure du gaz, il est nécessaire de confirmer que sa valeur de débit volumique est la température et la pression dans les conditions de travail ou la température et la pression dans l'état standard.
(2) Densité du fluide
Pour les liquides, la densité est relativement constante dans la plupart des applications, à moins qu'il y ait un grand changement de température, généralement aucune correction de densité n'est nécessaire. Dans les applications gaz, la plage et la linéarité du débitmètre dépendent de la densité du gaz. Généralement, il est nécessaire de connaître les valeurs dans des conditions standard et des conditions de travail pour la sélection. Il y a aussi la conversion de la valeur de l'état d'écoulement en une valeur de référence reconnue, qui est largement utilisée dans le stockage et le transport du pétrole. Les gaz à faible densité peuvent être difficiles pour certaines méthodes de mesure, en particulier les instruments qui utilisent l'impulsion du gaz pour pousser le capteur de détection (tels que les débitmètres à turbine).
(3) Viscosité
La viscosité de divers liquides varie considérablement et varie considérablement avec les changements de température. Le gaz est différent, la différence de viscosité entre les différents gaz est faible et sa valeur est généralement inférieure. Et ne changera pas de manière significative en raison des changements de température et de pression. Parce que la viscosité du liquide est bien supérieure à celle du gaz. Par exemple, à 20 degrés et 100kPa, la viscosité dynamique de l'eau est Pa·s, tandis que la viscosité dynamique de l'air est Pa·s, donc l'influence de la viscosité doit être considérée pour les liquides, tandis que la viscosité des gaz n'est pas aussi importante sous forme de liquides.
L'influence de la viscosité sur différents types de débitmètres est différente. Par exemple, la valeur de débit des débitmètres électromagnétiques, des débitmètres à ultrasons et des débitmètres massiques Coriolis se situe dans une large plage de viscosité, qui peut être considérée comme non affectée par la viscosité du liquide. ; Les caractéristiques d'erreur des débitmètres à déplacement positif sont liées à la viscosité et peuvent être légèrement affectées ; tandis que les rotamètres, les débitmètres à turbine et les débitmètres vortex ont un impact plus important lorsque la viscosité dépasse une certaine valeur et ne peut pas être utilisée.
Les caractéristiques de certains débitmètres sont décrites par le nombre de Reynolds du tuyau en tant que paramètre, et le nombre de Reynolds du tuyau est une fonction de la viscosité du fluide, de la densité et de la vitesse du tuyau. Par conséquent, la viscosité a toujours une influence sur les caractéristiques de l'instrument.
La viscosité est également un paramètre permettant de distinguer les fluides newtoniens ou non newtoniens, et la plupart des méthodes de mesure de débit et des débitmètres ne conviennent qu'aux fluides newtoniens. Tous les gaz sont des fluides newtoniens. La plupart des liquides, ainsi que les liquides contenant un petit nombre de particules sphériques, sont également des fluides newtoniens. Les méthodes de mesure et les débitmètres qui ne s'appliquent qu'aux fluides newtoniens affecteront la mesure lorsqu'ils sont appliqués à des fluides non newtoniens. Par conséquent, le fluide newtonien est une condition importante pour l'utilisation normale de la mesure du débit de fluide.
L'influence de la viscosité sur la gamme des différents types de débitmètres est différente. Généralement, la viscosité des débitmètres volumétriques augmente et la gamme s'élargit. Le débitmètre à turbine et le débitmètre vortex sont à l'opposé, la viscosité augmente et la plage diminue. Par conséquent, les caractéristiques température-viscosité du liquide doivent être prises en compte lors de l'évaluation de l'adéquation dudébitmètre.
Certains fluides non newtoniens (tels que la boue de forage, la pâte, le chocolat et la peinture) ont des états d'écoulement complexes et il est difficile de juger de leurs propriétés. Il faut faire attention lors du choix d'un débitmètre.
(4) Corrosion chimique et entartrage
① Problèmes de corrosion chimique
Le problème de la corrosion chimique du fluide peut parfois être déterminant dans le choix de la méthode de mesure et l'utilisation des débitmètres. Par exemple, certains fluides corroderont les pièces de contact du débitmètre, encrassant ou déposant des cristaux sur la surface, et la chimie électrolytique sur la surface des pièces métalliques, ce qui réduira les performances et la durée de vie du débitmètre. Par conséquent, afin de résoudre le problème de la corrosion chimique et de l'entartrage, les fabricants ont adopté de nombreuses méthodes, telles que la sélection de matériaux anti-corrosion ou la prise de mesures anti-corrosion sur la structure du débitmètre, par exemple, la plaque à orifice du dispositif d'étranglement. est fait de matériaux céramiques et le débit du flotteur en métal est La jauge est doublée de plastiques techniques résistants à la corrosion. Cependant, pour les débitmètres aux structures plus complexes, comme les débitmètres volumétriques et les débitmètres à turbine, il est impossible de mesurer des fluides corrosifs. Certains débitmètres ont une résistance à la corrosion ou sont faciles à prendre des mesures de résistance à la corrosion à partir de la structure principale. La sonde du transducteur du débitmètre à ultrasons est installée sur la paroi extérieure de la canalisation et n'est pas en contact avec le fluide mesuré, qui est essentiellement anti-corrosion. Le débitmètre électromagnétique ne comporte qu'un revêtement du tube de mesure et une paire d'électrodes de forme simple en contact avec le liquide. Ces dernières années, certaines conceptions ne mettent pas les électrodes en contact avec le liquide, ce qui est également une mesure anti-corrosion.
② Mise à l'échelle
En raison de l'entartrage ou de la cristallisation sur la cavité du débitmètre et le capteur de débit, le jeu des pièces mobiles dans le débitmètre sera réduit et la sensibilité ou les performances de mesure des éléments sensibles du débitmètre seront réduites. Par exemple, sur les applications de débitmètre à ultrasons, une couche d'encrassement peut gêner l'émission d'ultrasons. Dans les applications de débitmètre électromagnétique, une couche de tartre non conductrice isole les surfaces des électrodes et rend le débitmètre inutilisable. Par conséquent, certains débitmètres utilisent souvent un chauffage à l'extérieur du capteur de débit pour empêcher la précipitation de la cristallisation ou installent un dispositif de détartrage.
Le résultat de la corrosion chimique et de l'entartrage est de modifier la rugosité de la paroi interne du tube d'essai, et la rugosité affectera la distribution du débit du fluide. Par conséquent, il est recommandé aux utilisateurs de prêter attention à ce problème. Par exemple, les tuyaux qui ont été utilisés pendant de nombreuses années doivent être nettoyés et détartrés.
La corrosion et l'encrassement affectent les changements de mesure de débit qui varient selon le type de débitmètre. Ce qui suit prend un débitmètre à ultrasons et un débitmètre électromagnétique comme exemples pour illustrer les résultats dus à l'effet de l'entartrage du pipeline. Par exemple, pour un pipeline d'un diamètre intérieur de 50 mm, la mise à l'échelle ou le dépôt de la paroi intérieure de 0.1-0.2 mm réduira la surface du pipeline de mesure de {{ 8}}.4 % -0.6 % , l'erreur résultante sera un écart qui ne peut être ignoré pour un débitmètre de classe 0.5 à 1.0.
(5) Facteur de compression
Le coefficient de compression de gaz z est le rapport du volume spécifique réel au "volume" d'une certaine masse de gaz à la même température et pression. En général, pour le gaz z=0 ; le gaz réel z peut être supérieur à 1 ou inférieur à 1. L'amplitude de l'écart de z par rapport à 1 indique le degré auquel le gaz réel s'écarte du gaz. La valeur z de la compressibilité du gaz dépend de l'espèce ou de la composition, de la température, de la pression. Par conséquent, la mesure de gaz doit obtenir la densité du fluide dans l'état de fonctionnement via le coefficient de compressibilité. La masse volumique est calculée à partir de la température, de la pression et de la compressibilité pour les fluides à composants fixes. Si le fluide est à plusieurs composants (comme le comptage du gaz naturel) et fonctionne à proximité (ou dans) la région supercritique, un densimètre en ligne est nécessaire pour mesurer la densité en ligne.
3. Installation du débitmètre
1. Questions nécessitant une attention lors de l'installation
Les problèmes d'installation ont des exigences différentes pour les débitmètres de principes différents. Pour certains débitmètres, tels que les débitmètres à pression différentielle et les débitmètres à vitesse, conformément à la réglementation, une certaine longueur ou une longue section de conduite droite doit être équipée en amont et en aval du débitmètre pour garantir que le débit de fluide avant l'extrémité d'entrée du débitmètre est entièrement développé. . Alors que d'autres débitmètres, tels que les débitmètres à déplacement positif, les débitmètres à flotteur, etc., n'ont pas ou moins d'exigences sur la longueur des sections de tuyau droites.
Certains débitmètres présentent certaines erreurs dues à l'influence de l'installation. Par exemple, les débitmètres massiques Coriolis entraîneront de grandes erreurs d'utilisation en raison de l'influence de la contrainte d'installation. Les problèmes d'utilisation des débitmètres rétrospectifs ne sont pas nécessairement dus aux problèmes du débitmètre lui-même, et de nombreuses situations sont causées par une mauvaise installation. Les problèmes courants sont les suivants :
① Inverser la surface d'entrée de la plaque à orifice du débitmètre à pression différentielle ;
② Le capteur de débit est installé dans un endroit avec un profil de distribution de vitesse d'écoulement médiocre ;
③ Des phases indésirables existent dans le tuyau d'impulsion connecté au dispositif de pression différentielle ;
④ Le débitmètre est installé dans un environnement nocif ou dans un endroit inaccessible ;
⑤ Le sens d'écoulement du débitmètre est mal installé ;
⑥ Le débitmètre ou la ligne de transmission du signal électrique est placé sous un fort champ électromagnétique ;
⑦ Installez le débitmètre sensible aux interférences de vibration sur la canalisation avec vibration ;
⑧ Manque d'accessoires de protection nécessaires.
2. Conditions d'installation
Lors de l'utilisation du débitmètre, il convient de prêter attention à l'adaptabilité et aux exigences des conditions d'installation, principalement des aspects suivants, tels que le sens d'installation du débitmètre, le sens d'écoulement du fluide, la configuration des conduites en amont et en aval, la vanne positions, accessoires de protection, influence du débit pulsé, vibration, perturbations électriques et maintenance des débitmètres, etc.
① Câblage de la tuyauterie sur site
Faites attention au sens d'installation du débitmètre lors du câblage de la conduite sur site. Étant donné que le sens d'installation du débitmètre est généralement divisé en une méthode d'installation verticale et une méthode d'installation horizontale, il existe des différences dans les performances de mesure du débit pour ces deux méthodes d'installation. Par exemple, l'écoulement vertical descendant du fluide entraînera une force supplémentaire sur le capteur du débitmètre, ce qui affectera les performances du débitmètre et réduira la linéarité et la répétabilité du débitmètre. Le sens d'installation du débitmètre dépend également des propriétés physiques du fluide. Par exemple, la canalisation horizontale peut précipiter des particules solides, le débitmètre mesurant cet état est donc installé dans la canalisation verticale.
② Sens d'écoulement du fluide
Ce problème est similaire au sens d'installation du débitmètre. Étant donné que certains débitmètres ne peuvent fonctionner que dans une seule direction, le flux inverse endommagera le débitmètre. L'utilisation de débitmètres similaires tient également compte de la possibilité d'un flux inverse en cas d'inactivité, ce qui nécessite des mesures telles que l'installation de clapets anti-retour pour protéger le débitmètre. Même un débitmètre qui peut être utilisé dans les deux sens peut avoir des différences dans les performances de mesure entre l'avant et l'arrière, et doit être utilisé comme spécifié par le fabricant.
③ Les sections droites amont et aval du débitmètre
Étant donné que le débitmètre sera affecté par l'état d'écoulement de l'entrée de la canalisation, les raccords de la canalisation introduiront également une perturbation de l'écoulement. La perturbation de l'écoulement comprend généralement une distorsion du profil de distribution des tourbillons et de la vitesse d'écoulement. L'existence d'un vortex est généralement due à la présence de deux ou plusieurs coudes spatiaux (stéréo) causés par. La distorsion du profil de vitesse est généralement causée par des obstructions locales dans les raccords de tuyauterie (par exemple, les vannes) ou les coudes. Ces effets doivent être améliorés avec des conduites droites en amont de longueurs appropriées ou l'installation de conditionneurs d'écoulement. En plus de considérer l'influence des raccords de raccordement du débitmètre, vous pouvez également considérer l'influence de la combinaison des raccords de tuyauterie en amont, car ils peuvent générer différentes sources de perturbation, alors assurez-vous de garder la distance entre les sources de perturbation aussi loin que possible pour réduire leur influence. Par exemple, une vanne partiellement ouverte suit immédiatement après un seul virage.
Une section de conduite droite est également nécessaire en aval du débitmètre pour réduire les effets d'écoulement en aval.
Pour les débitmètres volumétriques et les débitmètres massiques Coriolis, ils ne sont pas affectés par les profils de débit asymétriques ; des débitmètres à turbine doivent être utilisés pour minimiser les tourbillons ; les débitmètres électromagnétiques et les débitmètres à pression différentielle doivent limiter le vortex à une très petite valeur dans la plage.
La cavitation et la condensation sont causées par une disposition déraisonnable des tuyaux, évitant les changements brusques de diamètre et de direction des tuyaux. Une mauvaise disposition de la tuyauterie peut également créer des pulsations.
④ Diamètre du tuyau et vibration du tuyau
Certains types de débitmètres n'ont pas une large gamme de diamètres de tuyaux, donc trop grand ou trop petit limitera le choix des variétés de débitmètres. Pour mesurer le débit d'un débit faible ou d'un débit élevé, vous pouvez choisir un débitmètre avec un diamètre différent du diamètre du tuyau, et vous pouvez utiliser un réducteur à connecter pour faire fonctionner le débitmètre dans la plage spécifiée. Si le débit dépasse la plage, si le débit est trop faible, l'erreur du débitmètre augmentera et l'erreur du débitmètre peut augmenter.
Certains débitmètres, tels que les débitmètres vortex et les débitmètres massiques Coriolis des détecteurs piézoélectriques, sont sensibles aux vibrations mécaniques et sont facilement perturbés par les vibrations des canalisations. Une attention doit être portée à la conception du support sur les canalisations avant et après le débitmètre. Outre l'utilisation d'éliminateurs de pulsations pour éliminer les effets des pulsations, il convient également de veiller à maintenir tous les débitmètres installés à l'écart des sources de vibrations ou de pulsations.
⑤ Position d'installation de la vanne
La vanne de régulation et la vanne d'isolement sont installées dans la canalisation où le débitmètre est installé. Afin d'éviter certaines perturbations de la distribution de la vitesse d'écoulement et la cavitation causées par la vanne et affecter la mesure du débitmètre, la vanne de régulation générale doit être installée en aval du débitmètre et la vanne de régulation doit être installée dans le débitmètre. La contre-pression du débitmètre peut également être augmentée en aval pour réduire la possibilité de cavitation à l'intérieur du débitmètre.
Le but de la vanne d'isolement est d'isoler le débitmètre du fluide dans la conduite pour faciliter la maintenance. La vanne amont doit être suffisamment éloignée du débitmètre. Lorsque le débitmètre est en marche, la vanne amont doit être complètement ouverte pour éviter des perturbations telles qu'une distorsion de la distribution du débit.
⑥ Accessoires de protection
L'installation d'accessoires de protection est une mesure de protection pour assurer le fonctionnement normal du débitmètre. Par exemple, dans les débitmètres volumétriques etdébitmètres à turbine, certains équipements nécessaires comme les filtres doivent généralement être installés en amont. Tous ces équipements doivent être installés de manière à ne pas gêner l'utilisation du débitmètre.
⑦ Connexion électrique et perturbations électromagnétiques
Actuellement, la plupart des systèmes de mesure de débit, qu'il s'agisse du débitmètre lui-même ou de ses accessoires, disposent d'équipements électroniques, de sorte que l'alimentation utilisée doit être adaptée au débitmètre. Lorsque le niveau de sortie du débitmètre est faible, un préamplificateur adapté à l'environnement doit être utilisé. Le signal de sortie de certains types de débitmètres est facilement perturbé par des dispositifs de commutation haute puissance, ce qui fait fluctuer les impulsions de sortie du débitmètre et affecte les performances du débitmètre. Par exemple, le câble de signal doit être aussi éloigné que possible du câble d'alimentation et de la source d'alimentation afin de réduire les interférences électromagnétiques et les interférences de radiofréquence. influences.
⑧ Débit pulsé et débit instable
En plus de l'utilisation d'éliminateurs de pulsations, il convient de veiller à éloigner tous les débitmètres installés des sources de pulsations. Les sources courantes de pulsation comprennent les pompes à cylindrée fixe, les compresseurs alternatifs, les vannes ou régulateurs oscillants, les trains de vortex et d'autres oscillations hydrauliques. Généralement, les débitmètres à pression différentielle ont des erreurs de débit pulsé, et les débitmètres à turbine etdébitmètres vortexont également des erreurs de débit pulsé. Un débit instable est un débit qui varie avec le temps et une pulsation lente est un cas particulier de débit instable. Comme les pulsations lentes causées par le fonctionnement d'une vanne de régulation surdimensionnée.
Le débitmètre peut gérer séparément les effets de pulsation du capteur de débit et de l'instrument d'affichage secondaire. Installez le capteur de débit loin de la source de pulsation ou installez un filtre passe-bas tel qu'un amortisseur (pour les liquides) ou un étrangleur (pour le gaz) dans le système de tuyauterie pour réduire le degré de pulsation. L'instrument d'affichage secondaire peut choisir un débitmètre avec de bonnes caractéristiques de réponse (comme un débitmètre électromagnétique, un débitmètre à ultrasons) pour augmenter l'amortissement et mesurer les paramètres de pulsation pour estimer l'erreur supplémentaire de la pulsation.
4. Exigences relatives aux conditions environnementales
Lors du processus de sélection des débitmètres, les conditions environnantes et les changements associés, tels que la température ambiante, l'humidité, la sécurité et les interférences électriques, ne doivent pas être ignorés.
① Température ambiante
Les changements de température ambiante peuvent affecter la partie électronique du débitmètre et la partie capteur de débit. Par exemple, les changements de température peuvent affecter les changements de taille du capteur, le transfert de chaleur à travers le boîtier du débitmètre, les changements de densité et de viscosité du fluide, etc. Lorsque la température ambiante affecte les composants électroniques de l'instrument d'affichage, les paramètres des composants seront modifiés. Le capteur de débit et l'instrument d'affichage secondaire doivent être installés à des endroits différents, par exemple l'instrument d'affichage secondaire doit être installé dans la salle de contrôle pour s'assurer que les composants électroniques ne sont pas affectés par la température. Il convient de préciser que l'influence de la température ambiante ne doit pas être l'une des principales influences de l'incertitude lors de l'estimation de l'incertitude totale de la mesure du débit.
② Humidité ambiante
L'humidité atmosphérique dans l'environnement est également l'un des problèmes affectant l'utilisation du débitmètre. Par exemple, une humidité élevée accélérera la corrosion atmosphérique et la corrosion électrolytique et réduira l'isolation électrique, et une faible humidité induira de l'électricité statique. Des changements rapides de température ambiante ou moyenne peuvent causer des problèmes d'humidité tels que la condensation sur la surface.
③ Sécurité
Le débitmètre doit être sélectionné conformément aux spécifications et normes pertinentes pour être adapté à une utilisation dans des environnements dangereux explosifs, et le site doit être requis conformément aux normes antidéflagrantes.
④Interférence électrique
Les câbles d'alimentation, les moteurs et les interrupteurs électriques génèrent tous des interférences électromagnétiques, qui peuvent entraîner des erreurs de mesure du débit si aucune mesure n'est prise.
5. Considérations économiques
1. Considérez le coût d'achat d'un débitmètre d'un point de vue économique
Lors de l'achat d'un débitmètre, l'impact économique des différents types de débitmètres sur l'ensemble du système de mesure doit être comparé. Par exemple, un débitmètre avec une plage plus petite qu'un débitmètre avec une plage plus large doit être couvert par plusieurs débitmètres en parallèle et plusieurs canalisations sous la même plage de mesure. Par conséquent, en plus du débitmètre, de nombreux équipements auxiliaires, tels que des vannes et des accessoires de canalisation, doivent être ajoutés. Attendre. Bien que le coût du débitmètre soit réduit en surface, d'autres coûts sont augmentés, ce qui n'est pas rentable à calculer. Par exemple, le coût d'installation d'un débitmètre à orifice plus un manomètre différentiel est relativement bon marché, mais le coût de composition de la boucle de mesure, y compris les accessoires fixes de la plaque à orifice, peut dépasser le coût des pièces de base.
2. Coût d'installation
Lors de l'achat d'un débitmètre, non seulement le coût d'achat du débitmètre, mais également d'autres coûts, tels que le coût d'achat des accessoires, le coût d'installation et de mise en service, le coût de maintenance et d'inspection régulière, le coût de fonctionnement et le coût des pièces de rechange doivent être pris en compte.
Par exemple, de nombreuxdébitmètresdoivent être équipés de sections droites amont relativement longues pour garantir leurs performances de mesure. Une installation correcte nécessite donc des dispositions de tuyauterie supplémentaires ou une tuyauterie de dérivation pour un entretien régulier. Par conséquent, les frais d'installation doivent être considérés de manière raisonnable sous de nombreux aspects, tels que la vanne d'arrêt, le filtre et les autres coûts auxiliaires nécessaires au fonctionnement.
3. Frais de fonctionnement
Le coût de fonctionnement du débitmètre est principalement la consommation d'énergie pendant le fonctionnement, y compris la consommation d'énergie interne de l'instrument électrique ou la consommation d'énergie de la source d'air de l'instrument pneumatique et l'énergie consommée pour pousser le fluide à travers l'instrument pendant le processus de mesure , c'est-à-dire la pompe qui surmonte la perte de pression causée par l'instrument en raison de la mesure. Frais d'expédition, etc. Par exemple, une grande partie de la pression différentielle générée par les débitmètres à pression différentielle ne peut pas être récupérée, et les débitmètres à déplacement positif et les débitmètres à turbine ont également une résistance considérable. Seul canal complet, non obstruédébitmètres électromagnétiquesetdébitmètres à ultrasonsont fondamentalement un coût nul, et les débitmètres à insertion ont un petit taux de blocage pour les grands diamètres de tuyau, et leur perte de pression peut être ignorée.
On estime que la consommation d'énergie de pompage sur un an d'un débitmètre à orifice à pression différentielle d'un diamètre de 100 mm équivaut au coût d'achat du débitmètre. Si un débitmètre électromagnétique est remplacé, le coût d'achat n'équivaut qu'à quatre ans. de la consommation d'énergie. Il est envisagé que la consommation d'énergie de pompage du tuyau de plus grand diamètre sera plus coûteuse. On pense généralement que le débitmètre à faible perte de charge et sans perte de charge doit être utilisé autant que possible pour le débitmètre dépassant 5000 mm. Par exemple, les débitmètres à pression différentielle traditionnels utilisés dans les projets d'approvisionnement en eau utilisent rarement des plaques à orifice et utilisent des tubes Venturi à faible perte de charge. Maintenant, ils sont mis à jour pour les débitmètres électromagnétiques et les débitmètres à ultrasons.
4. Frais de test
La redevance d'essai est déterminée en fonction de la période de vérification du débitmètre. Pour la détection de pétrole brut ou de pétrole raffiné généralement utilisé pour le règlement des transactions, un tube de volume standard est souvent mis en place sur site pour effectuer une vérification en ligne du débitmètre.
5. Coûts de maintenance et coûts des pièces de rechange, etc.
Le coût de maintenance est le coût nécessaire pour maintenir le système de mesure en fonctionnement normal après la mise en service du débitmètre, comprenant principalement le coût de la maintenance et des pièces de rechange. Les débitmètres avec des pièces mobiles nécessitent plus de travaux d'entretien, tels que le remplacement régulier des roulements, des arbres, des glissières, des engrenages de transmission, etc. résistants à l'usure ; les débitmètres sans pièces mobiles doivent également être inspectés, comme la méthode de mesure géométrique ordinaire pour vérifier le débitmètre à plaque à orifice.
Les coûts des pièces de rechange augmenteront à mesure que les performances du débitmètre s'amélioreront. Lors de la sélection d'un débitmètre, il convient de prendre en compte l'augmentation du coût d'achat des pièces de rechange, en particulier le débitmètre importé de l'étranger, et parfois l'ensemble du débitmètre est souvent remplacé en raison de la difficulté de porter des pièces de rechange.
6. Sélection des méthodes de mesure et des débitmètres
Les sections précédentes concernent la sélection des débitmètres généraux. Cette section prend comme exemple la sélection de débitmètres pour mesurer le débit de boue, le débit de liquide important et le débit de vapeur.
1. Sélection de la mesure du débit de lisier
Dans la liste de sélection des débitmètres, les débitmètres optionnels pouvant être utilisés pour la suspension de fibres de particules comprennent : les débitmètres à pression différentielle comprennent les coudes, les tubes en forme de coin, les débitmètres électromagnétiques, les débitmètres à ultrasons Doppler, le débitmètre Vortex, le débitmètre cible, le débitmètre massique Coriolis, etc. Selon à l'utilisation actuelle des débitmètres domestiques et aux performances de mesure de divers débitmètres, les débitmètres électromagnétiques sont le premier choix pour mesurer le débit de lisier, à moins que le lisier mesuré ne soit non conducteur ou contienne des particules ferromagnétiques, et que le système de canalisation de mesure ne soit pas autorisé à être coupé off to Uniquement lorsque le capteur de débit est connecté, d'autres débitmètres sont sélectionnés. Selon les rapports, de nombreuses années d'expérience d'application dans la mesure du débit de boue charbon-eau avec une teneur en charbon pulvérisé allant jusqu'à 65 % sont considérées comme meilleures que les débitmètres électromagnétiques.
Des débitmètres à pression différentielle peuvent être utilisés pour mesurer le lisier. Outre les coudes, les tubes cunéiformes et les tubes annulaires, le capteur de pression différentielle peut également être utilisé pour les diaphragmes circulaires et les diaphragmes excentriques lorsque la phase solide est faible. Les tubes Venturi sont également utilisés pour la mesure. .
Le débitmètre à ultrasons Doppler peut être mesuré sans couper le tuyau et serrer un transducteur à ultrasons (sonde) à l'extérieur du tuyau, mais la précision de mesure n'est pas élevée.
Le débitmètre Vortex ne peut mesurer que les solides contenant une petite quantité de poudre, et la teneur en solides est importante ou fibreuse provoquera du bruit et ne pourra pas être utilisée.
Le débitmètre cible est utilisé pour l'écoulement de liquide tel que l'huile lourde ou l'huile résiduelle contenant du charbon pulvérisé, et le débitmètre cible de contrainte est utilisé.
Les débitmètres massiques Coriolis ont de l'expérience dans la mesure des boues dans les pays étrangers, et généralement leurs tubes de mesure à tube droit conviennent, mais il n'y a pas beaucoup d'expérience dans les applications nationales.
2. Sélection pour la mesure de débit important de liquide dans des conduites fermées
Le grand débit mentionné ici ne fait pas référence au "débit relativement grand" lorsque la vitesse d'écoulement d'un certain diamètre de tuyau est élevée, mais au grand débit de la valeur absolue du débit. Étant donné que la vitesse d'écoulement du liquide transporté par le pipeline a une certaine plage, la vitesse d'écoulement économique du liquide à faible viscosité est généralement de 1 à 3 m/s. Par conséquent, la mesure du "grand débit" mentionnée ici fait référence à la mesure du grand débit du pipeline.
D'une manière générale, le débitmètre avec un diamètre de tuyau inférieur à DN300 est appelé débitmètre de petit et moyen diamètre de tuyau, celui au-dessus de DN300 ~ DN400 est appelé débitmètre de grand diamètre de tuyau et celui au-dessus de DN1200 est appelé débitmètre de diamètre de tuyau extra large. Habituellement, la mesure du débit de liquide des tuyaux de très grand diamètre est principalement de l'eau, et en plus de l'eau, il existe des produits pétroliers. Généralement, les débitmètres de grand diamètre comprennent les débitmètres à pression différentielle, les débitmètres électromagnétiques, les débitmètres à ultrasons et les débitmètres à insertion. Il existe également des débitmètres à déplacement positif et des débitmètres à turbine pour DN300 ~ DN500.
(1) Conditions d'installation
Les conditions d'installation sont principalement basées sur le fait que la méthode de mesure peut permettre de couper le débit du tuyau et de suspendre l'opération, s'il est autorisé de percer des trous sur le tuyau et s'il est autorisé de couper le débit du tuyau pour installer le capteur de débit.
Si le capteur de débit est autorisé à couper le débit du tuyau, des débitmètres électromagnétiques, des débitmètres à ultrasons avec des sections de tuyau de mesure, des débitmètres volumétriques et des débitmètres à turbine peuvent être sélectionnés.
Transducteur d'extrapolationdébitmètres à ultrasonset les débitmètres à insertion peuvent être sélectionnés si le forage de trous dans la canalisation est autorisé.
Si les exigences ci-dessus ne sont pas autorisées, vous ne pouvez choisir qu'un débitmètre à ultrasons avec un transducteur externe à pince.
(2) Exigences de précision de mesure
Pour les transactions commerciales nécessitant une précision de mesure élevée et des liquides non conducteurs, des débitmètres à ultrasons avec des sections de conduite de mesure, des débitmètres à ultrasons multicanaux, des débitmètres à déplacement positif et des débitmètres à turbine peuvent être sélectionnés, et des débitmètres électromagnétiques peuvent également être sélectionnés pour le débitmètre de liquides conducteurs.
Pour le rapport de contrôle, le tube de Venturi à pression différentielle et le débitmètre à ultrasons à capteur de serrage externe peuvent être sélectionnés avec des exigences de précision de mesure inférieures. Débitmètre à insertion en option avec de faibles exigences de précision de mesure.
(3) Perte de charge (coût énergétique de pompage)
Le coût de l'énergie de pompage de la mesure de débit important représente une proportion considérable du coût d'exploitation de la mesure de débit, de la perte de pression et (coût de l'énergie de pompage) tels que le venturi à pression différentielle, le débitmètre à déplacement positif et le comptage du débit de la turbine. Le plus petit est le débitmètre à insertion, et celui sans perte de charge est ledébitmètre électromagnétique.
3. Sélection de la mesure du débit de vapeur
La mesure du débit de vapeur est divisée en deux catégories en termes de technologie de mesure, l'une est la vapeur surchauffée et la vapeur saturée à haute siccité (siccité x=0.9 ou plus), et l'autre est la vapeur saturée à faible siccité. La première catégorie peut être traitée comme un fluide monophasique, tandis que la seconde catégorie est un écoulement diphasique. Tous les débitmètres actuels n'étant adaptés qu'aux fluides monophasiques, la vapeur saturée à faible siccité doit être étudiée plus en détail.
(1) Mesure de débit de vapeur surchauffée et de vapeur saturée à haute siccité
Les débitmètres couramment utilisés sont : le débitmètre à pression différentielle à étranglement, qui reste le principal instrument de mesure du débit de vapeur. Par exemple, le dispositif d'étranglement, le transmetteur de pression différentielle et le groupe à trois vannes sont intégrés dans un débitmètre à étranglement intégré. Le débitmètre à étranglement résout le problème de la défaillance du tube de signal de pression différentielle. Il existe également des pièces d'étranglement de plantation et des buses standard sont utilisées à la place des plaques à orifice standard. Parce que les buses sont comparées aux plaques à orifice, le coefficient de sortie des buses est stable et le coefficient de sortie ne changera pas en raison du bord émoussé de l'angle aigu. La perte de charge est également inférieure à celle du diaphragme. , généralement au même débit et à la même valeur, la perte de charge est d'environ 30 % à 50 % de la plaque à orifice.
Le débitmètre vortex mesure la température moyenne, c'est-à-dire inférieure à 200 degrés. Il faut dire que l'application de la vapeur est devenue mature. Il s'agit d'un type de débitmètre couramment utilisé dans la mesure de la vapeur à l'heure actuelle. Cependant, il faut noter que le milieu à faible siccité fera dévier le coefficient de l'instrument de la valeur de détection et augmentera l'erreur de mesure.
Le débitmètre à tube à vitesse uniforme et le débitmètre à rotor shunt peuvent toujours être utilisés dans la distribution de gestion interne où les exigences de précision ne sont pas trop élevées, car l'utilisation est relativement bon marché et simple, et il convient à la mesure de la vapeur à petit et moyen débit .
Pour le débitmètre cible, le transmetteur de débit cible électrique et pneumatique développé en Chine dans les années 1970 est l'instrument de détection de l'instrument combiné d'unité électrique et pneumatique. Étant donné que le convertisseur de force utilisait directement le mécanisme d'équilibrage des forces du transmetteur de pression différentielle à ce moment-là, il entraînait de nombreuses lacunes causées par le mécanisme d'équilibrage des forces lui-même. Par exemple, la précision de mesure est faible, la dérive du point zéro, la fiabilité du mécanisme de levier et la mauvaise stabilité. Par conséquent, la réglementation originale JJG 461-1986 "transmetteur de débit cible" a été formulée en 1986, qui a 25 ans. Parce que les transmetteurs de débit cibles électriques et pneumatiques ne sont pratiquement plus produits et utilisés. Les réglementations d'origine ne sont plus adaptées à l'utilisation, donc un nouveau
Protocole de débitmètre cible.
La structure du débitmètre cible est composée d'un tube de mesure, d'une plaque cible, d'un capteur de force et d'une unité de traitement du signal. Le capteur de force est un capteur de type jauge de contrainte et l'affichage de traitement du signal peut lire directement l'affichage ou émettre le signal standard. Le capteur de force est composé d'un corps élastique cylindrique et d'une jauge de contrainte de force, et peut être interne ou externe. Lorsque le corps élastique se déforme sous l'action de la force, il rompt l'équilibre du pont composé de jauges de contrainte de force, produisant un signal électrique qui est au carré du débit.
Son principe de fonctionnement est de placer une plaque cible perpendiculaire à la direction du faisceau d'écoulement dans une section de tuyau droite de section constante. Lorsque le fluide passe autour de la plaque cible, la plaque cible est soumise à une poussée, et l'amplitude de la poussée est proportionnelle à l'énergie cinétique du fluide et à la surface de la plaque cible. proportionnel. Dans une certaine plage de nombres de Reynolds, le débit à travers le débitmètre est proportionnel à la force sur la plaque cible. La force sur la plaque cible est détectée par le capteur de force.
En prenant une plaque cible circulaire comme exemple, la formule de base pour le calcul du débit est :
0ac6fc8d45.png
La force sur la plaque cible est convertie en un signal de courant (4-20) mA ou un signal de pression d'air (20-100kPa) via le convertisseur de force, et la relation entre le signal de sortie et le débit peut être déterminée selon la formule ci-dessus.
Parce que le nouveau débitmètre cible de type contrainte a une nouvelle structure et un nouveau principe de mesure, il a une perspective d'application relativement supérieure dans la mesure de la vapeur et convient à la mesure de la vapeur à petit et moyen débit.
(2) Mesure de débit de vapeur saturée à faible siccité
La vapeur saturée produite par les chaudières industrielles générales est de la vapeur saturée à haute siccité (supérieure à 0.95) à la sortie, mais en cours de transport sur de longues distances, en raison de nombreux facteurs tels qu'une mauvaise conservation de la chaleur ou des intermittents déséquilibrés. l'utilisation de la vapeur, la sécheresse augmente constamment. tomber, et même devenir une vapeur humide à forte teneur en eau, c'est-à-dire un fluide diphasique de gaz et d'eau. Les caractéristiques d'écoulement des fluides diphasiques sont fondamentalement différentes de celles des écoulements monophasiques. Les coefficients de débitmètre ou les coefficients de débit mesurés en débit monophasé ne peuvent pas être utilisés pour les mesures de débit diphasique. Par exemple, le coefficient de débit dans le test d'écoulement diphasique du débitmètre à orifice doit être corrigé pour la sécheresse. Par conséquent, dans la mesure du débit de vapeur saturée à faible siccité, le paramètre de siccité est un paramètre qui doit être mesuré. Il est dommage qu'il n'y ait pas encore de séchomètre mature. De plus, la correction de la sécheresse des coefficients de compteur des autres types de débitmètres n'a pas été étudiée en profondeur. Ce n'est qu'en résolvant ce problème que le débit de vapeur saturée à faible siccité peut être mesuré.