Када упоредитемасени проток у односу на запремински проток, практична разлика је једноставна: проток масе вам говори колико се материјала заправо креће, док вам запремински проток говори колико простора тај материјал заузима док се креће. Оба су валидна мерења. Проблем почиње када их људи третирају као заменљиве -, а нису, посебно за гас, пару и било коју течност чија се густина мења са температуром, притиском или саставом.
Овај водич покрива разлику између масеног протока и запреминског протока, како их претворити, где је сваки прави избор и како ускладити мерење са одређеним мерачем протока. Написан је за инжењере и купце који морају да одреде бројило, а не само да дефинишу појам.
Брз одговор:Користитеволуметријски проток(м³/х, Л/мин, ГПМ) за стабилне течности као што је вода, где се густина једва мења. Користитепроток масе(кг/х, лб/х) за гасове, пару, гориво, дозирање и било који посао{0}}равнотеже енергије или материјала, где иста запремина може да задржи веома различите количине материјала. Када је течност компресибилна и нисте сигурни, измерите масу или је компензујте.
Масени проток у односу на запремински проток: Брзо поређење
Ова два мерења одговарају на различита питања. Масени проток одговараколико се супстанце креће; запремински проток одговориколика се запремина креће. Они су повезани густином, тако да када је густина позната и стабилна, претварање између њих је једноставно. Када се густина помери - нормалан случај за гасове - та веза постаје компликована, и одатле долази већина грешака у мерењу.
| Фактор | Масени проток | Волуме флов |
|---|---|---|
| Шта мери | Стварна количина материјала | Простор који се креће течност заузима |
| Главно питање | Колико се супстанце креће? | Колика се запремина креће? |
| Основна формула | масени проток=густина × запремински проток | запремински проток=област × брзина |
| Уобичајене јединице | кг/х, кг/с, лб/х, г/мин | м³/х, Л/мин, ГПМ, ЦФМ |
| Улога густине | Директно представља количину | Потребно само ако желите масу |
| Температура / притисак | Робустан када се услови гаса разликују | Читање се мења када се густина промени |
| Најбоље за | Гасови, пара, горива, дозирање, баланс | Вода, стабилне течности, димензионисање, ХВАЦ |
| Типични метри | Цориолис, термална маса | Ултразвучни, магнетни, турбински, ПД, променљива површина |
| Тенденција трошкова | Често већи за директно мерење масе | Често нижа у општој течности (зависи од величине, материјала, тачности, сертификата) |
| Главни ризик | Преко{0}}одређивање где је јачина звука довољна | Занемаривање промене густине гаса или паре |
Шта је брзина масеног протока?
Масени проток је количина материјала која пролази тачку у јединици времена - кроз цев, канал, млазницу или мерач. Управљачки однос је:
ṁ = ρ × Q, гдеṁје масовни проток,ρје густина течности, иQје запремински проток.
Типичне јединице су кг/х, кг/мин, кг/с, г/мин, лб/х и т/х. За гасове ћете такође видети СЛПМ, СЦЦМ, СЦФМ и Нм³/х. Оне изгледају као јединице запремине, али описују аколичинагаса који се односи на фиксни скуп услова - које вреди запамтити, јер је то чест извор забуне.
Досегните масовни проток када стварна количина материјала утиче на квалитет, цену, безбедност или енергију:
- Дозирање хемикалија, мешање и контрола реакције
- Потрошња горива и гаса за сагоревање
- Прорачун паре и енергије
- Мерење у вези са преносом старатељства и обрачуном{0}}
- Сваки процес у коме се температура или притисак колеба довољно да помери густину
Ако иста цев може да носи различите количине употребљивог материјала од једног сата до другог јер се притисак променио, сама запремина вам неће рећи шта вам треба. За основни принцип сензора, погледајте како амерач масеног протока ради.
Шта је запремински проток?
Запремински проток је запремина течности која пролази кроз тачку у јединици времена. Основни однос је:
Q = A × v, гдеQје запремински проток,Aје површина{0}}попречног пресека протока, иvје просечна брзина.
Типичне јединице су м³/х, м³/с, Л/мин, Л/х, ГПМ, ЦФМ и фт³/мин. Запремински проток је природан избор за воду и стабилне течности, где се густина једва креће у нормалним условима: расхладне петље, испуштање пумпе, наводњавање, пуњење резервоара, балансирање ваздуха ХВАЦ и димензионисање цеви или пумпе. У тим случајевима је волуметријски мерач обично једноставнији, јефтинији и лакши за одржавање. Већина инструмената{3}}заснованих на брзини - укључујућиултразвучни мерачи протока- заправо мери запремински проток и закључује масу само ако им дате густину.
Како претворити запремински проток у масовни проток?
Густина повезује ово двоје:
ṁ = Q × ρ, или преуређен,Q = ṁ ÷ ρ.
Ово функционише чисто када је густина позната и стабилна. Постаје непоуздан када се густина момента промени и не мери се нити се компензује.
Брзи пример течности: вода која тече брзином од 10 м³/х, са густином од отприлике1000 кг/м³, даје 10 м³/х × 1000 кг/м³=10, 000 кг/х. Апроксимација важи за воду јер је њена густина прилично стабилна, иако се и даље креће са температуром - вода је око 4% лакша близу кључања него на 4 степена. За вруће течности, мешане течности, суспензије или течности са променљивом концентрацијом, проверите густину пре него што верујете конверзији.
Зашто је проток гаса тежи: густина, температура и притисак?
Густина гаса није фиксна. Компримујте гас и иста запремина има већу масу; загрејте га и он се шири да би заузео већи волумен. Ово следи директно иззакон идеалног гаса, са корекцијом компресибилности (З) за стварне гасове при вишим притисцима. Дакле, 100 м³/х ваздуха на једном притиску и температури једноставно није иста количина ваздуха као 100 м³/х на другом.
Због тога се гасоводи ослањају на масени проток, стандардне волуметријске јединице и компензацију температуре и притиска. Да бисте добили масени проток из волуметријског очитавања на гасу, потребна вам је густина - што значи да се притисак и температура (и идеално састав) убацују у рачунар протока или трансмитер. Уобичајено, практично подешавање упарује мерач брзине или диференцијалног{3}}притиска са атрансмитер притискаи температурни улаз. Квака је у томе што је претпостављени проток масе добар колико и ти улази. Погрешите густину, притисак, температуру или састав, а и израчуната маса је такође погрешна.
Стварни проток у односу на стандардни проток: СЦФМ вс АЦФМ и Нм³/х
Најчешћа замка за мерење гаса{0}}је мешање стварног запреминског протока са стандардним запреминским протоком.
| Термин | Пример јединица | Шта представља | Где се користи |
|---|---|---|---|
| Стварни волуметријски проток | АЦФМ, стварни м³/х | Запремина на реалној радној температури и притиску | Димензионисање, провере брзине,{0}}пад притиска раде |
| Стандардни волуметријски проток | СЦФМ, Нм³/х, СЛПМ | Запремина нормализована на фиксну референтну температуру и притисак | Поређење количина гаса, референце за обрачун |
| Масени проток | кг/х, лб/х | Права количина материјала, независно од услова | Сагоревање, дозирање, пренос надзора, енергија |
Постоје стандардне јединице тако да се количине гаса могу поредити на једнаким основама -, али само ако су наведени референтни услови. постојинема јединствене универзалне дефиниције "стандардних услова": ИСО 13443 за природни гас користи 15 степени, америчка индустрија нафте и гаса често користи 60 степени Ф, а неколико тела има више од једне дефиниције. Пре него што упоредите две бројке за гас, потврдите:
- Да ли је вредност стварна или стандардна?
- Која референтна температура и притисак се примењују?
- Да ли је познат састав гаса?
- Да ли је очитавање компензовано за температуру и притисак?
- Да ли мерач мери масу директно или је израчунава?
Два очитавања која изгледају идентично могу представљати веома различите количине гаса.
Примери избора засновани на апликацији{0}}
Дефиниције вас воде само до сада. Ево како избор има тенденцију да се одигра у правим биљкама.
Третман и дистрибуција воде
За третирану воду, сирову воду и линије за хлађење, посао је обично запремина: м³/х кроз цевовод, излаз пумпе, укупни проток. Густина је стабилна, тако да је волуметријски метар практичан одговор. На пуном ДН100-плус третираном-воду где је сечење цеви непожељно, причвршћивањеултразвучни мерач протокаретрофитс споља - под условом да је цев пуна и да је акустика разумна. За отпадне воде, муљ и друге проводљиве или прљаве течности, анелектромагнетни мерач протокаје радни коњ: нема покретних делова и добра толеранција на чврсте материје. Напомена на терену: пређите на компензацију масе или густине овде само када користите биланс топлоте или масе, а не за рутинско тоталирање протока.
Компримовани ваздух, азот и други чисти гасови
Мерење компримованог{0}}ваздуха је место где стварна-у односу на-стандардну забуну најтеже уједа: људи бележе м³/х на линијском притиску и затим га упоређују са Нм³/х добављача, што је друга количина. За чисте, суве гасове, атермички мерач масеног протокадиректно очитава масу (или стандардну запремину) и добро рукује компримованим ваздухом, азотом, кисеоником, биогасом и природним гасом. Пазите, међутим, на ограничења: промена састава гаса, влаге или контаминације мења понашање{1}}преноса топлоте од којег зависе ови бројила, тако да најбоље одговарају чистим, познатим гасовима.
Горионици на природни гас и гориво
Горионик не брине колико простора заузима гас; брига колико горива стиже. То је питање масе или енергије. Мерила топлотне масе покривају многе чисте гасоводе-гасовода, док мерила температуре- и температуре-компензована вртложним или диференцијалним-притиском покривају виши{6}}притисак или вишу-услугу. Без обзира на технологију, резултат је условљена маса или стандардни-број запремине, а не необрађена стварна запремина.
Мониторинг енергије паре
Пара је компресибилна и врела, тако да вам само запремински проток мало говори о енергији. За засићену или прегрејану пару, авртложни мерач протокаса компензацијом притиска и температуре је уобичајен избор, претварање брзине у очитавање масе или енергије. Прескакање компензације на пари је један од лакших начина да се погрешно наведе употреба енергије.
Хемијско дозирање и мешање
Када је рецепт дефинисан односом масе - реактанти, адитиви, мешавине -, потребна вам је маса, а не запремина, јер фиксна запремина топле или концентрације-промењене течности није фиксна количина супстанце. Ово је класичан случај за директно мерење масе; аКориолисов метармери масу, и обично густину и температуру, без посебног израчунавања густине. За ниже-дозирање уља и вискозних течности где је Цориолис превише, позитивно-померање илиовални-метардаје чврсту волуметријску основу.
Пренос горива и уља
За дизел, лож уље и мазива, течност је прилично стабилна, али често вискозна. Атурбински мерач протокаодговара чистим горивима-ниског вискозитета, док позитивни-мерачи запремине и зупчаника раде са гушћим уљима. Ако се ради о наплати или преносу старатељства, а густина варира са температуром, додајте температурну компензацију или пређите на директно мерење масе.
Матрица за избор мерача масеног протока у односу на запремински проток
Користите ово као алат за ужи избор, а затим проверите тачну течност, притисак и цев.
| Метер | Мере | Најбоље за | Није идеално за | Напомене о инсталацији |
|---|---|---|---|---|
| Цориолис | миса (директно) | Велика{0}}маса, дозирање, пренос надзора, излаз густине | Веома велике линије са малим буџетом; случајеви високог-притиска{1}} | Инлине; узмите у обзир тежину, пад притиска и вибрације |
| Термичка маса | Маса / стандардна запремина | Чисти, суви гасови: компримовани ваздух, азот, биогас | Влажан, прљав или гас променљивог{0}}састава; течности | Инсертион или инлине; потребна су позната својства гаса |
| Ултразвучни (време-транзита) | Волумен (брзина) | Очистите течности, ретрофит, велике цеви, причврстите{0}} | Тешки мехурићи или чврсте материје; делимично пуне цеви | Стезаљка{0}}на или уметнута; потребна је пуна цев и добра акустика |
| ултразвучни (доплер) | Волумен (брзина) | Течности са мало честица или мехурића | Веома чисте течности без рефлектора | Стезаљка{0}}укључена; ослања се на рефлектујуће честице у току |
| Електромагнетно | Волумен (брзина) | Проводне течности: вода, отпадне воде, муљ | Не{0}}течности; гас и пара | Инлине или уметање; течност мора бити проводљива |
| Вортек | Запремина (компензирана за масу) | Пара, гас и неке течности у широком опсегу | Веома низак проток; тешке каше | Потребно је право трчање; додати П и Т за енергију паре |
| Турбина | Волумен (брзина) | Чисте,{0}}течности и гасови ниског вискозитета | Вискозан, прљав или пулсирајући ток | Инлине; осетљив на крхотине и промене вискозитета |
| Позитиван померај / зупчаник | Волуме | Уља, горива и вискозне течности | Прљаве течности које могу заглавити покретне делове | Инлине; периодично одржавање покретних делова |
| Променљива површина (ротаметар) | Волуме | Једноставна локална индикација, ниска цена | Даљински излаз, висока прецизност, пренос старатељства | Вертикална монтажа; углавном визуелно очитавање |
| Диференцијални притисак (отвор / вентури) | Обим (претпостављено) | Течности, гас и пара када су добро пројектовани | Ниски или веома различити опсези протока | Потребно је право трчање; излаз зависи од стабилног пада притиска |
Једноставан пут доношења одлуке о избору
Ако желите брзо прво сечење, прођите кроз ова питања редом:
- Да ли је течност гас или пара? Затим изаберите масени проток или компензовано стандардно{0}}мерење запремине.
- Да ли је то стабилна вода или слична течност? Тада је запремински проток обично довољан.
- Да ли се густина мења са температуром, притиском или концентрацијом? Затим изаберите масени проток, или запремину плус компензацију густине, температуре и притиска.
- Да ли је сечење цеви проблем? Затим размислите о обујми-на ултразвучном мерачу за пуну линију течности.
- Да ли је течност проводљива, прљава или каша? Тада је електромагнетни мерач обично најбољи.
- Да ли је критична висока тачност или материјална равнотежа? Затим дајте предност директном мерењу масе у односу на претпостављену масу.
Ништа од овога не замењује одговарајући преглед, али обично сужава десет опција на две или три. За шире упутство погледајте овај водичкако одабрати одговарајући мерач протока.
Шта да се припремите пре него што затражите понуду за мерач протока?
Добићете бржу и тачнију препоруку ако прво сакупите ово:
- Течност и фаза: вода, уље, хемијска течност, компримовани ваздух, природни гас, пара, суспензија или мешавина
- Циљ мерења: запремина за капацитет или маса за дозирање, енергију или обрачун
- Нормална и максимална температура и притисак
- Понашање густине: стабилно или променљиво са температуром, притиском или саставом
- Минимални, нормални и максимални проток
- Величина цеви, материјал, дебљина зида, стање кошуљице и доступно праволинијско
- Потребна тачност: надзор, контрола процеса, дозирање, пренос енергије или надзор
- Ограничење инсталације: уметнути, стегнути{0}}на, или уметнути
- Излаз и комуникација: 4–20 мА, импулсни, релејни, РС485 Модбус или ХАРТ
- Приоритети одржавања и буџета
Са њима у руци, можетепошаљите своје спецификације инжењеру апликацијаи прескочите неколико кругова напред-и-назад.
Уобичајене грешке које треба избегавати
Третирање запремине гаса као фиксне
Очитавање запремине гаса без наведених услова може да буде изнад- или испод-стварног износа за двоцифрене-проценте, одбацујући подешавање рачуна и сагоревања. Никада не претпостављајте да очитавање запремине представља исту количину гаса осим ако су услови познати.
Бркање стандардног протока са стварним протоком
СЦФМ, СЛПМ, СЦЦМ и Нм³/х нису исти као стварна запремина цеви. Њихово поређење са стварним м³/х ствара фантомске „губитке“ или „добитке“ који су заправо само неусклађеност јединица. Увек прво потврдите референтне услове.
Коришћење запремине за материјалну равнотежу без густине
Ако је процесу потребна маса, само очитавање запремине није довољно. Ваша равнотежа ће се тихо померати, а квалитет серије или принос ће патити. Потребна вам је густина или директно мерење масе.
Преко{0}}одређивање мерача масе за обичну воду
Мерила масе су моћна, али нису потребна сваком послу. За стабилан проток воде плаћате за тачност и густину излаза које никада нећете користити, често уз додавање пада притиска. Волуметријски мерач је обично практичнији.
Игнорисање услова инсталације
Чак и прави мерач слабо очитава када је лоше инсталиран. Недовољно равна цев, увучени мехурићи, чврсте материје, вибрације, делимично пуна линија или поремећени профил протока могу да наруше тачност.
ФАК
Да ли је масени проток исти као и запремински проток?
Не. Масени проток је количина материјала који се креће по јединици времена; запремински проток је простор који покретна течност заузима у јединици времена. Они су повезани густином, али нису иста количина.
Која је формула између масеног протока и запреминског протока?
Масени проток=запремински проток × густина, или запремински проток=масени проток ÷ густина. Формула је поуздана када је густина позната и стабилна.
Шта је боље, масени проток или запремински проток?
Ни једно ни друго није универзално боље. Масени проток побеђује када вам је потребна стварна количина материјалних - гасова, паре, горива, дозирања или биланса материјала. Запремински проток побеђује за стабилан-капацитет течности, хлађење, ХВАЦ и димензионисање цеви или пумпе.
Зашто се масовни проток често преферира за гасове?
Густина гаса се помера са температуром и притиском, тако да фиксна запремина може да задржи веома различите количине материјала. Масени проток директно мери стварну количину.
Може ли волуметријски мерач протока да израчуна масени проток?
Да, са густином - и за гас и пару, са компензацијом температуре и притиска. Тачност израчунате масе зависи од сваког од ових улаза.
СЦФМ вс АЦФМ: у чему је разлика?
АЦФМ је запремина у стварним условима рада; СЦФМ је исти проток нормализован на референтну температуру и притисак. Исти гас, различити бројеви - увек потврђују референцу пре поређења.
Да ли је Нм³/х исто што и м³/х?
Бр. Нм³/х је нормализован на референтне услове, док је стварни м³/х у радним условима. За течности разлика је мала; за гасове је значајно.
Да ли је ултразвучни мерач протока мерач масе или запремине?
Већина ултразвучних мерача мери брзину и извештава о протоку запремине; они пријављују масу само ако се наведе густина. За дубље поређење са магнетним метрима, погледајтеултразвучни против електромагнетних мерача протока.
Да ли је Цориолисов мерач протока мерач масеног протока?
Да. Кориолисов мерач директно мери масу, а већина модела такође обезбеђује густину, температуру и израчунати запремински проток.
Имам само запремину, притисак и температуру - могу ли добити масени проток?
За гас, да: густина долази из закона о гасу (са саставом), тако да можете извести масени проток. Резултат се израчунава, тако да наслеђује тачност тих улаза.
Избор правог мерача протока: Кратки резиме
Скините га имасени проток у односу на запремински протокје питање шта морате знати. Потребна вам је стварна количина материјала - за сагоревање, дозирање, енергију или обрачун? Измерите масу или компензујте очитавање запремине густином. Требате пропусност, капацитет или димензионисање пумпе и цеви на стабилној течности? Волумен протока је обично довољан. Скупе грешке се дешавају када се компресибилна течност мери по запремини као да је вода.
Пре него што извршите, одредите флуид, услове рада, понашање густине, циљ тачности, податке о цеви, метод инсталације и излазни сигнал. Са дефинисаним,наш тим за мерење протокаможе да усклади апликацију са правом технологијом.
Овај водич одржава инжењерски тим Фловт апликација, ослањајући се на искуство на терену у одабиру ултразвучних, електромагнетних, вртложних и термалних мерача масеног протока у инсталацијама за воду, гас, пару и процес{0}}течност. За дефиниције нивоа стандарда{2}} консултујте ИСО и НИСТ референце о мерењу протока и стандардним референтним условима.
