Дебитомерът на турбина е обемно устройство: скоростта на флуида завърта ротор с лопатки, пикап открива преминаването на лопатките и електрониката преобразува честотата на импулса в дебит. FlowT'sобхват на турбинния разходомеробхваща различни течни приложения, връзки, изходи и условия на инсталиране. Инженерният въпрос е дали измервателният уред може да поддържа необходимата производителност при действителните условия на процеса.
Какво всъщност означава точността на турбинния разходомер?
Преди да сравните измервателните уреди, проверете как е написана спецификацията за точност. „Процент от показанието“ и „процент от пълната скала“ не са взаимозаменяеми. Например, ако измервателният уред е определен на ±0,5% от показанието и действителният поток е 100 L/min, посоченият толеранс в тази точка е ±0,5 L/min. Ако друг измервателен уред има 200 L/min пълна скала и е определен на ±0,5% от пълната скала, толерансът е ±1,0 L/min дори когато процесът работи само при 100 L/min.
Също отделноточност, повторяемост, илинейност. Точността описва колко близо е посочената стойност до референтната стойност. Повторяемостта описва доколко измервателният уред възпроизвежда същия резултат при повтарящи се, непроменени условия. Линейността описва колко последователно се държи коефициентът на измервателния уред в неговия диапазон на потока. Един измервателен уред може да се повтаря много добре и все още да е предубеден, ако неговият K-фактор, инсталационна или референтна стойност са грешни.
Когато сравнявате таблиците с данни, потвърдете базата на спецификацията, калибрирания диапазон, условията на течността и дали заявената производителност се прилага за целия диапазон. Единиците за поток също могат да създадат грешки при мащабиране; Обяснението на FlowT заобикновени разходомери като GPM, m³/h, kg/h и Nm³/hе полезно при проверка на настройките на PLC.
Защо ниският дебит обикновено е най-трудната част от обхвата
При умерен поток течността произвежда достатъчно въртящ момент, за да задвижва постоянно ротора. Близо до долния край на обхвата, триенето на лагерите, магнитното съпротивление и вискозното съпротивление стават по-значими спрямо хидравличната сила, завъртаща ротора. Отговорът може да стане по-малко линеен и малка промяна в съпротивлението може да създаде по-голям процент грешка.
Ето защо турбинният измервателен уред не трябва да се избира само от диаметъра на тръбата. Ако процесът обикновено протича с 8 L/min, но понякога достига 40 L/min, голям измервателен уред, който съответства на тръбата, може да прекара по-голямата част от живота си близо до дъното на своя полезен диапазон. За малки течни линии, оценете aразходомер за течна турбина с малък-диаметърсрещу истинския минимален, нормален и максимален поток.
Как K-факторът преобразува импулсите в поток
K-факторът обикновено се изразява като импулси на единица обем, като например импулси/L или импулси/gal. За прост импулсен-изходен турбинен измервателен уред:
Обемен дебит=импулсна честота ÷ K-фактор
Да приемем, че измервателният уред има K-фактор от 500 импулса/L и датчикът произвежда 250 импулса в секунда. Изчисленият дебит е 250 ÷ 500=0.5 L/s или 30 L/min. Ако суматорът по-късно преброи 25 000 импулса, натрупаният обем е 25 000 ÷ 500=50 L.
Аритметиката е проста; определянето на правилния K-фактор не е. Коефициентът на измервателния уред може да варира в зависимост от потока, вискозитета, числото на Рейнолдс, състоянието на лагера и геометрията. NISTнасоки за калибриране на турбинния измервателен уредобяснява защо кривите на калибриране често се оценяват спрямо числото на Рейнолдс и защо могат да се появят региони,-зависими от лагера и-независими от вискозитета. Един номинален K-фактор не доказва идентично представяне при всяко условие.
За системите за управление също проверете дали единиците на фактора K- съвпадат с инженерните единици в PLC, предавателя или партидния контролер. Объркването на импулси/L с импулси/m³ или секунди с минути при честотното преобразуване може да създаде голяма грешка дори когато самият сензор работи правилно.
Вискозитетът и числото на Рейнолдс могат да променят поведението на измервателния уред
Вискозитетът променя съпротивлението, действащо върху ротора и лагерите, и променя числото на Рейнолдс през измервателната секция. Ефектът често е най-видим при по-нисък поток, където въртящият момент-на ротора вече е ограничен. Калибрирането, извършено върху вода, не трябва автоматично да се приема, че представлява същата реакция на измервателния уред при много по-вискозно масло при различна температура.
За обслужване с гориво, масло, разтворител или химикали, дайте на доставчика вискозитет при работна температура, а не само името на течността. Дискусията на FlowT завлияние на вискозитета на течността върху измерването на потокаосигурява фон, докато андебитомер за масло, гориво и дизелова турбинавсе още трябва да се оразмерява спрямо потвърдения вискозитет и диапазон на потока.
Грешките при инсталирането могат да повлияят на иначе здрав измервателен уред
Турбинният измервателен уред реагира на разпределението на скоростта, влизаща в ротора. Колена, тройници, редуктори, помпи и частично затворени клапани могат да създадат вихрови или асиметрични профили на скоростта. Това смущение може да промени скоростта на ротора без никаква повреда в измервателния уред.
Правила като 10 диаметъра на тръбата нагоре по веригата и 5 диаметъра надолу по веригата често се използват като начални насоки за някои проекти, но те не са универсални. Необходимият прав ход зависи от измервателния уред и смущението нагоре по течението. Две колена в различни равнини или контролен вентил близо до измервателния уред може да изискват повече кондициониране от едно нежно коляно. Следвайте документацията за инсталиране на избрания измервателен уред и прегледайте FlowTпредпазни мерки за инсталиране на турбинен разходомерпреди да коригирате оформлението на тръбопровода.
За течно обслужване дръжте измервателната секция пълна. Увлеченият въздух може да причини нестабилно поведение на ротора. Кавитацията може също да наруши измерването и да повреди вътрешните части, ако локалното налягане падне под налягането на парите. Проверете наличното налягане, загубата на налягане в измервателния уред, клапаните и условията на помпата, преди да третирате променлив сигнал като проблем с електрониката.
Механичното състояние и чистотата на течността оказват влияние върху повторяемостта
Турбинните измервателни уреди съдържат движещи се части. Люспи от ръжда, остатъци от заварки, влакна, пясък, отлагания или повредени лагери могат да увеличат съпротивлението или да попречат на остриетата. Новите тръби трябва да бъдат почистени преди пускане в експлоатация и филтрирането може да е подходящо, когато процесът може да носи частици и производителят на измервателния уред го позволява.
Постепенното отклонение може да сочи към отлагания, износване на лагерите, промени в-свойствата на течността или променен профил на потока. Запишете почистването, смяната на лагерите, резултатите от калибрирането и промените на K-фактора, така че стареенето на измервателния уред да може да бъде отделено от промяната на процеса. FlowT'sбележки за поддръжка на турбинния разходомерпредоставете начален контролен списък.
Проверете сигналната верига, преди да промените K-фактора
Една от най-лесните грешки е да промените K-фактора, докато дисплеят не се съгласува с друг инструмент. Това може да скрие истинския проблем. Започнете от измервателния уред и следвайте сигнала напред: ротор, пикап, кабел, предавател или преобразувател, PLC високо-скоростен вход, мащабиране и логика на тотализатора.
VFD, кабелите на двигателя, лошото заземяване, повредената екранировка или настройките на входния-филтър могат да създадат фалшиви или пропуснати импулси. Сравнете необработената честота в близост до измервателния уред с честотата, получена от контролната система. Ако локалният сигнал е стабилен, но общият PLC е грешен, проверете мащабирането преди повторно калибриране. Статията на FlowT заголеми разлики в отчитането на разходомерае уместно, когато процентът и общата сума не съвпадат.
Когато бързата импулсна реакция е от значение за дозирането или управлението на оборудването, сензорът, захващането и приемащата електроника трябва да поддържат необходимата честота. Абърз{0}}импулсен-изходен турбинен разходомерможе да е подходящо, но цялата сигнална верига все пак трябва да се провери като една система.
Как да калибрирате турбинен разходомер
Няма универсален интервал на калибриране. Правилната честота зависи от критичността на процеса, историческата стабилност, тежестта на работа, регулаторните изисквания или изискванията за качество и последствията от неправилно измерване. Повторно калибриране трябва да се обмисли и след смяна на ротор или лагер, необяснимо отклонение, големи промени в тръбопроводите или значителна промяна в измервания флуид.
Практическото много{0}}калибриране обикновено следва следната логика:
- Определете необходимия диапазон.Изберете точки за калибриране, които представляват минимални, нормални и максимални работни условия, вместо да тествате само близо до пълната скала.
- Стабилизиране на референтния поток.Пуснете измервателния уред спрямо подходящ референтен стандарт или уред при контролирани условия.
- Запишете референтния обем или потока и измервателните импулси.Изчислете K-фактора за всяка тестова точка, вместо да разчитате само на една обща стойност.
- Проверете повторяемостта и линейността.Повтарящите се тестове помагат да се покаже дали дадено отклонение е случайно или систематично.
- Приложете резултата по подходящ начин.В зависимост от електрониката и изискваната производителност използвайте проверен среден K-фактор, коригиран фактор или много-точкова линеаризация.
- Документирайте резултата.Съхранявайте във-намереното и-оставено състояние данни, условия на изпитване, референтно оборудване, несигурност и информация за проследимост.
За по-широка процедура и терминология вижте FlowT'sпреглед на калибрирането на разходомераи неговото обсъждане наметоди за калибриране на течния поток и проследимост. Когато се изисква акредитирано калибриране, потвърдете, че обхватът на лабораторията покрива необходимия диапазон на потока и метод.ISO/IEC 17025определя изискванията за компетентност, безпристрастност и последователна работа на лабораториите за изпитване и калибриране.
Таблица за отстраняване на неизправности на турбинния разходомер
| Симптом | Вероятни причини | Проверете първо |
|---|---|---|
| Четенето е постоянно високо | Завихряне, пулсация, увлечен газ, неправилни единици на фактор K-, фалшиви импулси | Тръбопроводи нагоре по веригата, необработена честота, PLC мащабиране |
| Четенето е постоянно ниско | Съпротивление на лагера, замърсяване, пропуснати импулси, прекалено голям измервателен уред, работа под полезен диапазон | Състояние на ротора, минимален поток, сигнал за поемане |
| Четенето е нестабилно | Въздух, кавитация, пулсираща помпа, електрически шум, бързо движение на клапана | Пълнота на тръбата, налягане, поведение на помпата, екраниране |
| Тотализаторът се различава от изчисляването на скоростта | Мащабиране на импулса, грешка във време-базата, филтриране на входа, загубени отброявания | K-факторни единици и настройка на брояча на PLC |
| Постепенно отклонение във времето | Износване на лагери, отлагания, промяна-на свойствата на течността, модификация на тръбопроводи | История на поддръжката и калибрирането |
Кога турбинният дебитомер е правилният избор?
Турбинната технология е най-силна за чисти, еднофазни-флуиди с относително нисък-вискозитет, където повторяемостта, бързата реакция и сумирането на импулсите са от значение. Типичните приложения включват чиста вода, леки горива, разтворители, дозиране и тестови платформи. В опасни места изискванията за електричество и заграждение също трябва да бъдат потвърдени; анпромишлен взривозащитен турбинен разходомере само една част от инсталацията.
Турбинният измервателен уред обикновено не е подходящ за абразивни суспензии, силно замърсени течности, силно вариращ висок вискозитет, тежък дву-фазен поток или приложения, при които движещите се части са нежелателни. Също така е важно да не се бърка обемен поток и масов поток, когато се определя целта на измерването. FlowT'sсравнение на масовия и обемния потокобяснява кога плътността и работните условия променят значението на отчетеното количество. За проекти, при които самата технология на измервателния уред все още не е определена,измерване на потока и ръководство за избор на измервателен уредпредоставя по-широко сравнение.
Често задавани въпроси
Каква точност може да постигне турбинният разходомер?
Няма единична стойност на точност за всеки турбинен измервателен уред. Зависи от модела, диапазона на потока, базата на спецификацията, калибрирането, свойствата на течността и инсталацията. Винаги проверявайте дали посочената цифра е процент от показанието или процент от пълната скала и дали се прилага за целия работен диапазон.
Защо дебитомерът ми на турбината е неточен при нисък дебит?
При нисък поток задвижващият момент-на ротора става малък в сравнение с триенето на лагерите, магнитното съпротивление и вискозното съпротивление. Следователно голям измервателен уред може да работи извън най-добрия си линеен участък, въпреки че тръбната връзка е правилна.
Мога ли да коригирам лошо отчитане чрез промяна на K-фактора?
Само след потвърждаване на причината. Корекцията на фактора AK- не може да поправи завихряне, въздух в линията, съпротивление на лагера, пропуснати импулси или неправилно PLC мащабиране. Първо проверете процеса, механиката и сигналната верига.
Колко точки за калибриране трябва да се използват?
Числото трябва да отразява необходимия работен диапазон и несигурност. За широк-диапазон или критично измерване множество точки от нисък до висок дебит са по-информативни от една точка близо до пълната скала, тъй като те показват повторяемост и линейност на K-фактора в целия диапазон.
Влияе ли вискозитетът на точността на разходомера на турбината?
да Вискозитетът променя съпротивлението на ротора и лагера и променя числото на Рейнолдс. Ефектът може да стане по-значителен при нисък дебит, така че вискозитетът на флуида при работна температура трябва да се вземе предвид по време на оразмеряването и прегледа на калибрирането.
Колко права тръба се нуждае от турбинен разходомер?
Няма универсална ценност. Изискванията зависят от конструкцията на измервателния уред и смущенията нагоре по веригата. Общите правила-за директен ход могат да бъдат полезни отправни точки, но документацията за инсталиране на избрания модел трябва да управлява окончателното оформление.
Окончателна храна за вкъщи
Точността на турбинния разходомер е системен резултат, а не просто номер на лист с данни. Започнете, като разберете как се дефинира спецификацията за точност. Оразмерете измервателния уред от минималния, нормалния и максималния поток, а не само от размера на линията. Потвърдете вискозитета и работната температура, защитете ротора от замърсяване, осигурете приемлив профил на потока и се уверете, че единиците на K-фактора и логиката за обработка на импулса- са правилни.
Ако инсталиран измервателен уред започне да отчита неправилно, отстранете неизправностите от процеса към системата за управление, вместо първо да коригирате K-фактора. За ново приложение предоставете течност, обхват на потока, вискозитет, температура, налягане, размер на тръбата, връзка, мощност, изисквана точност, изисквания за опасна-зона и наличен прав ход. Тези детайли позволяват измервателният уред да бъде оразмерен според неговия полезен диапазон, а не просто за тръбата.
