Разлика је важна када се специфицира опрема за дозирање, мешање или трансфер производа. Технички исправно волуметријско очитавање и даље може произвести нетачну укупну масу ако је густина коришћена у прорачуну погрешна.
Која је разлика између масеног и запреминског протока?
Масени протокописује количину материјала у јединици времена.Волуметријски протокописује заузети простор у јединици времена, обично м³/х или Л/мин. За једнофазну течност, однос је масени проток=густина × запремински проток при истим условима рада.
Кориолисов мерач може да мери масени проток без обезбеђивања одвојено претпостављене густине процеса. Насупрот томе, већина магнетних и ултразвучних мерача за време транзита мери волуметријски проток. Прочитајтепоређење масеног протока у односу на запремински протокза шире импликације избора једне количине у односу на другу.
Како раде Цориолисови мерачи масеног протока течности
Вибрације и померање фазе
Кориолисов сензор садржи једну или више цеви које вибрирају на контролисаној фреквенцији. Када течност мирује, сензори за подизање детектују референтни образац вибрације. Са протоком, течност која се креће изазива мали одговор на увијање, тако да се тачке близу улаза и излаза више не крећу у исто време.
Предајник мери ову фазу или временску разлику и користи калибрацију инструмента за израчунавање масеног протока. То је мерење механичког ефекта покретне масе, уместо мерења брзине и множења процењеном густином.Ендресс+Хаусерово објашњење Кориолисовог принципаилуструје понашање цеви. ФловТ обезбеђује одвојеноКориолисов радни принцип чланакза читаоце којима је потребно више детаља.
Густина, температура и запремина
Многи Кориолисови инструменти такође израчунавају густину на основу резонантне фреквенције цеви: ефективна маса течности унутар цеви утиче на то како она вибрира. Сензор температуре помаже да се компензују промене у крутости цеви. Предајник тада може да изведе волуметријски проток из измереног масеног протока и густине. Да ли су ове варијабле доступне као излази зависи од модела.
Директно мерење масе је корисно када рецепт или биланс материјала наводи килограме, а не литре. Његови недостаци могу укључити цену куповине, тежину инструмента, губитак притиска и осетљивост на одређене вибрације или услове уношења гаса. Ови компромиси се испитују у ФловТ-уКориолисове предности и ограничењадискусију.
Како мерачи топлотног протока мере течности
Специјализовани сензори за термичку течност мере како флуид који тече преноси топлоту. У зависности од дизајна, електроника одржава температурну разлику или прати како наметнути унос топлоте мења дистрибуцију температуре. Сигнал сензора је повезан са протоком масе кроз калибрацију развијену за предвиђену течност.
Ова метода је посебно релевантна за одабране системе за дозирање ниског протока и лабораторијске системе. Топлотна својства – укључујући топлотни капацитет и топлотну проводљивост – утичу на одзив. Замена друге течности без разматрања калибрације може стога произвести нетачан резултат.Бронкхорст објашњава течност термичког сензораи разлику између уобичајених оперативних приступа.
Не третирајте гасни термални мерач масе као мерач течности.На пример, ФловТ-овикатегорија производа топлотног протока масеуглавном се односи на апликације за гасне услуге. Примена у течности захтева модел који је експлицитно дизајниран и специфициран за течности, са одговарајућим влажним материјалима и калибрацијом.
Како израчунати масени проток течности
Када се масени проток изводи из волуметријског мерача, користите:
Масени проток (кг/х)=густина (кг/м³) × запремински проток (м³/х)
Претпоставимо да вод носи 5 м³/х течности и да је његова стварна густина у радним условима 950 кг/м³. Тачан масени проток је 4.750 кг/х. Ако контролер уместо тога претпостави 1.000 кг/м³, пријављује 5.000 кг/х-250 кг/х превисоко, или приближно 5,3% у односу на тачну вредност.
Ово је илустративни прорачун, а не измерени резултат постројења. Показује зашто се и мерења и њихове јединице морају односити на компатибилне услове. За променљиву густину, тренутни однос остаје важећи, али укупну масу треба акумулирати из узастопних мерења, а не рачунати из једне претпоставке о густини.
Директно мерење масе у односу на методе засноване на запремини
| Технологија | Меасуред Куантити | Када то размотрити | Цритицал Лимитатион |
|---|---|---|---|
| Цориолис | Директна маса; често густина | Дозирање на бази масе, различите густине | Трошкови, губитак притиска, гасни и механички услови |
| Наменски течни термални | Калибрисани одзив преноса топлоте који даје масени проток | Погодан мали проток течности | Термичка својства и калибрација специфичних за флуид |
| Електромагнетно | Волуметријски проток | Проводљива течност, довољна запремина или поуздана густина | Захтева адекватну проводљивост и пуну цев |
| Ултразвучни стезаљци | Обично волуметријски проток | Ретрофит линије са одговарајућим акустичним условима | Својства цеви, мехурићи, услови пуне цеви |
Електромагнетни мерач израчунава проток из брзине течности у магнетном пољу. Није потребна густина да би се пријавила запремина, али је густина битна ако биљка касније конвертује резултат у масу. Видикако магнетни мерачи мере протоки доступнихопсег електромагнетног мерача протоказа одговарајуће примене у проводљивој течности.
За постојеће воде или компатибилне процесне цеви, аултразвучни мерач са стезаљкамаможе избећи пресецање линије. За његово очитавање запремине и даље је потребан важећи унос густине за израчунавање масе. Разлике у инсталацији су разматране укламп-он у односу на инлине ултразвучно мерење.
Шта узрокује грешке у мерењу масеног протока течности?
Зеро Оффсет при малом протоку
Кориолисово подешавање нуле успоставља референтну вредност без протока инструмента. Мерач треба да буде пун, течност стабилна и стварни проток заустављен, пратећи процедуру произвођача. Нетачна нула може створити скоро константан офсет који постаје значајан при малом протоку.
За илустрацију, претпоставимо да систем очитава 0,2 кг/х високо због помака. При 100 кг/х грешка је 0,2%; при 10 кг/х постаје 2%. Ово не описује тачност одређеног произвођача. Показује зашто се мерач мора проценити на најнижој потребној радној тачки, а не само при нормалном протоку.
Гасни мехурићи и вибрације
Увучени гас може да промени одзив Кориолисових цеви и изобличи очитавања густине или масеног протока. Резултати зависе од расподеле мехурића, вискозитета, режима протока и обраде сигнала инструмента. Неки модели укључују функције двофазног протока; ово се не може претпоставити за сваки модел.Емерсонова техничка бела књига о увученом гасудетаљи о ограничењима примене и важности понашања мехурића.
Спољне механичке вибрације, напрезање цеви и лоша монтажа такође могу утицати на Цориолис перформансе. Потврдите упутства за инсталацију пре него што промените пригушење сигнала или покушате да подесите нулу.
Неусклађеност својстава течности и инсталације
За термо течне мераче, погрешна калибрација течности може утицати на резултате. Код магнетних мерача, недовољна проводљивост или непотпуно напуњена цев могу спречити поуздано мерење запремине. За ултразвучне системе, нетачна дебљина зида, лоше спајање сензора или мехурићи ваздуха могу да деградирају сигнал. Грешка може бити у апликацији, а не у електроници предајника.
Како одабрати прави метод
- Дефинишите тражени излаз.Да ли се процес контролише у килограмима, литрима, концентрацији или укупној шаржи? Избегавајте плаћање директног мерења масе када запремина већ задовољава обавезу.
- Окарактерисати течност.Забележите опсег густине, вискозитет, проводљивост, температуру, притисак, чврсте материје и очекивани увучени гас. За термалне инструменте, идентификујте тачну течност или смешу која се користи за калибрацију.
- Наведите цео опсег протока.Обезбедите минимални, нормалан и максимални проток, а не само пречник цеви. Прегледајте границу ниског протока мерача, основу тачности, губитак притиска и било који термин нулте стабилности. Тхеводич за избор мерења протокаобјашњава како ови услови рада утичу на димензионисање.
- Упоредите трошкове инсталације и животног циклуса.Цориолис инсталација може оправдати већи почетни трошак за дозирање засновано на маси. Мерач запремине са поузданим улазом за густину може бити довољан за процесну воду стабилне густине. Укључите захтеве за гашење, приступ сервису и трошкове калибрације.
- Потврдите ланац мерења.Ако ПЛЦ помножи запремински проток са густином, проверите јединице, брзину ажурирања и скалирање сигнала. Улога атрансмитер протока и његови излазиважно је приликом прослеђивања вредности контролору.
Пример успешног избора: мешавина променљиве густине
Размислите о хипотетичком процесу мешања течности где рецепт захтева 2.000 кг концентрата по серији. Како се састојци мешају, температура и састав се мењају, тако да фиксна густина унета у волуметријски мерач можда више не представља течност. Кориолисов мерач је логичан кандидат јер директно тотализује пренесену масу, под условом да су његов опсег протока, губитак притиска и стање флуида прихватљиви.
Волуметријски мерач није аутоматски неприкладан. Ако је доступно поуздано мерење густине на линији и систем за контролу процеса правилно комбинује синхронизоване вредности, израчуната маса може испунити одговарајући захтев за тачност. Упоредите укупну несигурност и трошкове инсталације оба аранжмана; немојте претпостављати да скупљи сензор увек даје бољи укупни резултат процеса. Ово су хипотетички услови, а не пријављена инсталација корисника.
Како упоредити тачност и потврдити резултате
Увек проверите да ли је спецификација наведена као проценат очитања или пуна скала. За хипотетички инструмент пуне скале од 1000 кг/х, ±0,5% пуне скале одговара ±5 кг/х. При радној брзини од 100 кг/х, само то је једнако 5% очитавања. Насупрот томе, ±0,5% очитавања одговара ±0,5 кг/х у истој тачки. Праве спецификације могу додати нулту стабилност, поновљивост или друге термине.
Калибрација треба да упореди комплетан резултат мерења са одговарајућом референцом преко релевантних тачака протока. За проток масе течности, гравиметријским методама се утврђује маса прикупљена током мереног времена.НИСТ описује течни гравиметријски стандард за калибрацију, док ФловТобјашњење калибрације протока течностипокрива грешке, следљивост и документацију. Фабричка тачност није замена за проверу инсталираног процеса.
Често постављана питања
Може ли магнетни мерач протока да пријави масени проток?
Може извести израчунати проток масе када се предајнику или контролном систему достављају поуздане информације о густини. Примарни сензор остаје волуметријски мерач.
Да ли је Цориолис увек тачнији од израчунатог масеног протока?
Не. Перформансе зависе од специфичних инструмената, калибрације, услова процеса и несигурности густине. Упоредите потпуну несигурност под стварним радним условима, а не само принцип мерења.
Да ли термометри масеног протока могу да мере било коју течност?
Не. Постоје специјализовани модели течности, али њихов термички одзив зависи од својстава течности и калибрације. Потврдите компатибилност одобрених течности, радног опсега и влажног материјала.
Да ли је за мерење протока течности потребна равна цев?
Захтеви се разликују. Кориолисови мерачи генерално мање зависе од узводног профила брзине него многе волуметријске технологије, али напрезање цеви и механичка потпора су и даље важни. Пратите тачан приручник за модел.
Закључак
Масени проток течности се може мерити директно Цориолис технологијом, закључити кроз калибрисани термички одговор течности или израчунати из измерене запремине и густине. Прави приступ је онај који испуњава захтеве процеса у целом опсегу стварног протока и својстава флуида.
ФловТ пружа опције индустријског електромагнетног и ултразвучног мерења; ово не треба представљати као директна Цориолисова течна маса мерила. За процену пројекта,пошаљите ФловТ тиму ваше захтеве за течност, цеви и мерењеи потврди да ли је мерење запремине са конверзијом густине одговарајуће.
