Доклад Обзор современных методов измерения расхода

Обзор современных методов измерения расхода В настоящее время в продуктовой линейке расходомеров есть все наиболее известные   и   распространенные   типы:   вихревые,   электромагнитные, кориолисовые, ультразвуковые, а также расходомеры переменного перепада давления.   Не   секрет,   что   у   любого   типа   расходомеров   свои   особенности, преимущества   и   недостатки,   поэтому   для   наших   Заказчиков   каждый расходомер в зависимости от поставленной задачи и специфики техпроцесса подбирается   и   рассчитывается   индивидуально   специалистами   службы технической   поддержки   с   учетом   оптимального   соотношения цена/функциональность. Кориолисовые расходомеры предназначены для измерения массового расхода жидкостей, газов, суспензий, эмульсий и взвесей. Комплекс, включающий в себя   сенсор   и   микропроцессорный   преобразователь,   обеспечивает   прямое измерение   массового   расхода,   плотности   среды,   температуры   сенсорных трубок,   вычисление   объемного   расхода.   Все   измерения   выполняются   в реальном   времени,   причем,   не   требуется   какого­либо   дополнительного оборудования.   Выпускается   несколько   типов   моделей   сенсоров   и преобразователей, технические возможности которых отвечают требованиям самых взыскательных Заказчиков. К   важным   преимуществом   кориолисовых   расходомеров   следует   отнести высокую   точность   (основная   относительная   погрешность   измерений массового расхода до ± 1%) и стабильность результатов измерений, а также низкую   стоимость   эксплуатации.   В   них   нет   движущихся   частей,   они   не предъявляют   особых   требований   к   монтажу,   не   требуют   прямолинейных участков   или   специального   оборудования   для   формирования   потока.   На сегодняшний день в мире уже установлено более полумиллиона кориолисовых расходомеров,  поэтому  нами  накоплены  статистические  данные  и  опыт  их эксплуатации по большинству техпроцессов. Вихревые расходомеры применяются для измерения расхода жидкостей, газов и   пара.   Они   распространены   очень   широко   и   используются   во   многих отраслях:   от   сферы   жилищнокоммунального   хозяйства   (для   тепло  и водоучета)   до   химической,   нефтеперерабатывающей   и   пищевой промышленности   (в   сложных   технологических   процессах).   Модельный   ряд состоит   из   серии   вихреакустических   расходомеров   Метран300:   Метран­ 300ПР,   Метран320   (автономное   питание),   Метран­305ПР   (для   систем поддержания пластового давления в нефтедобывающей промышленности) и вихревых расходомеров Rosemount 8800. Каждый прибор имеет специальную конструкцию   первичного   элемента,   гарантирующую   высокую   точность измерений.Не секрет, что одно из ограничений вихревых расходомеров – повышенная чувствительность   к   возмущающим   воздействиям.   Очевидно,   что   заводские условия   могут   весьма   отличаться   от   тех,   в   которых   реально   калибруется вихревой   расходомер,   в   силу   чего   некоторые   из   них   могут   давать   сбои   в измерениях. Поэтому в вихревых расходомерах Rosemount 8800 максимально компенсированы влияющие факторы, возникающие в процессе эксплуатации. При разработке данных расходомеров были проведены тесты на зависимость показаний   прибора   от   скачков   температуры   технологической   жидкости, внутреннего диаметра трубопровода и завихрений выше и ниже по течению. В результате   были   рассчитаны   компенсационные   коэффициенты,   которые прошиваются   в   память   электроники   расходомера   Rosemount   8800   и   дают возможность соответствующим образом корректировать показания на выходе прибора. В   модели   Rosemount   8800D   в   тело   обтекания   встраивается   датчик температуры, поэтому температурная коррекция вносится непосредственно в процессе   измерения.   Есть   возможность   вычислять   массовый   расход   пара. Конструкция датчика температуры предусматривает также монтаж/демонтаж тела   обтекания   без   остановки   технологического   процесса.   Кроме   того, расходомеры  этой серии имеют ряд исполнений  по  материалам проточной части с использованием их для измерения агрессивных сред. Электромагнитные   расходомеры   на   сегодняшний   день   получили   самое широкое распространение на российском рынке. У приборов такого принципа действия   есть   ряд   преимуществ   в   процессе   применения   в   химической, пищевой   и   целлюлознобумажной   промышленности.   Ограничивать   данные расходомеров   может   то,   что   измеряемая   среда   должна   быть электропроводной,   поэтому   особым   спросом   такие   приборы   пользуются   в сфере жилищнокоммунального хозяйства и на объектах тепловодоснабжения. Электромагнитные   расходомеры   Rosemount   8700   предоставляют   большой выбор по материалам внутреннего покрытия и материалам электродов, что позволяет использовать их для агрессивных сред и растворов в химической промышленности. Микропроцессорная электроника снижает влияние шумов в таких сложных техпроцессах как измерение расхода пульпы в целлюлозно­ бумажной   промышленности.   Специальная   обработка   поверхностей, контактирующих   с   измеряемой   средой,   и   наличие   гигиенического сертификата дают возможность использовать расходомер Rosemount 8700 в пищевой   промышленности.   специальная конструкция   корпуса   и   преобразователей,   комплекты   дополнительных монтажных и защитных частей, возможность удаленного или интегрального монтажа   преобразователей   делают   эти   расходомеры   надежными   и пригодными для многих применений.   Расширенная   диагностика,В   2008   году   Промышленная   группа   «Метран»   планирует   выпустить электромагнитные   расходомеры   Метран­370,   разрабатываемые   с использованием технологии Rosemount. Расходомеры   переменного   перепада   давления   представляют   собой традиционное, исторически сложившееся решение задачи измерения расхода жидкостей,   газов   и   пара.   Помимо   узлов   измерения   расхода   на   базе стандартных диафрагм, сегодня прочную позицию занимают расходомеры на базе   осредняющей   напорной   трубки   Annubar   (ОНТ   Annubar):   Rosemount 3095MFA, Rosemount 3051SFA, Метран­350. ОНТ Annubar­485 представляет из   себя   профиль   «T»­образной   формы   из   нержавеющей   стали   с   камерами «плюсового» и «минусового» давления и отдельной камерой, позволяющей встроить температурный сенсор (рис.1). Благодаря   использованию   ОНТ   Annubar вместо   диафрагмы,   а   также   наилучшей   в мире   электроники   (датчик   перепада давления   3051S   при   измерении некомпенсированного   объемного   расхода или многопараметрический датчик 3095MV при   измерении   расхода,   приведенного   к стандартным   условиям,   или   массового расхода)   мы   смогли   не   только   расширить динамический   диапазон   измерений   расхода до   1:14   с   основной   относительной погрешностью до ±1% на всем диапазоне, но и   добиться   ряда   других   важных преимуществ. Рис.1. Расходомеры на базе OHT Annubar (а) и стабилизирующей диафрагмы Rosemount (б)   некомпенсированного Благодаря   использованию   ОНТ   Annubar   вместо   диафрагмы,   а   также наилучшей   в   мире   электроники   (датчик   перепада   давления   3051S   при измерении или многопараметрический датчик 3095MV при измерении расхода, приведенного к   стандартным   условиям,   или   массового   расхода)   мы   смогли   не   только расширить   динамический   диапазон   измерений   расхода   до   1:14   с   основной относительной погрешностью до ±1% на всем диапазоне, но и добиться ряда других важных преимуществ. объемного     расхода   Во­первых, стоимость ОНТ Annubar в отличие от диафрагмы с увеличением диаметра   трубопровода   возрастает   незначительно   (сейчас   мы   предлагаемрасходомеры на базе ОНТ Annubar для диаметров от 13 до 1800 мм и более). Особенно это важно при измерении агрессивных сред, где первичный элемент нужно изготовить из титана или хастеллоя. Монтаж Annubar с увеличением диаметра   трубопровода   остается   таким   же   простым,   обеспечивая одновременно минимум сварных швов (рис.2). Благодаря особенной форме трубки   износ   ее   гораздо   замедлен   по   сравнению   с   диафрагмой,   поэтому межповерочный интервал составляет два года. Рис. 2. Монтаж ОНТ Annubar Помимо   легкости   и   низких   затрат   на   монтаж   (для   монтажа   большинства моделей  достаточно  лишь  одного  отверстия  в трубопроводе), конструкция расходомеров на базе ОНТ Annubar исключает импульсные линии до 4000 С измеряемой   среды!   (рис.3)   Кроме   того,  безвозвратные   потери   давления   на Annubar   на   порядок   ниже,   чем   на   традиционной   диафрагме,   что   часто является   главным   критерием   в   техпроцессах   с   низким   статическим давлением. Литература: 1 НПК «Эталон» Каталог продукции. Волгодонск. 2015г. 2 НПП «Элемер».Каталог продукции.М.2016 г. 3 НПО «Овен». Каталог продукции. М. 2017 г.