Clasificarea echipamentelor de debit poate fi împărțită în: debitmetru volumetric, debitmetru de viteză, debitmetru țintă, debitmetru electromagnetic, debitmetru vortex, rotametru, debitmetru de presiune diferențială, debitmetru cu ultrasunete, debitmetru masic etc.
1. Rotametru
Debitmetrul cu plutitor, cunoscut și sub numele de rotametru, este un tip de debitmetru cu suprafață variabilă. Într-un tub conic vertical care se extinde de jos în sus, forța hidrodinamică a plutitorului cu secțiune transversală circulară este suportată de forța hidrodinamică, iar plutitorul poate fi în con, putând să se ridice și să coboare liber. Se mișcă în sus și în jos sub acțiunea vitezei de curgere și a flotabilității și, după ce se echilibrează cu greutatea plutitorului, este transmisă cadranului pentru a indica debitul printr-un cuplaj magnetic. În general, sunt împărțite în rotametre din sticlă și metal. Debitmetrele cu rotor metalic sunt cele mai frecvent utilizate în industrie. Pentru medii corozive cu diametre mici de țeavă, se folosește de obicei sticla. Datorită fragilității sticlei, punctul cheie de control este, de asemenea, un debitmetru cu rotor fabricat din metale prețioase, cum ar fi titanul. Există mulți producători autohtoni de debitmetre cu rotor, în principal Chengde Kroni (folosind tehnologia germană din Köln), Kaifeng Instrument Factory, Chongqing Chuanyi și Changzhou Chengfeng produc toate rotametre. Datorită preciziei și repetabilității ridicate a rotametrelor, acestea sunt utilizate pe scară largă în detectarea debitului țevilor cu diametre mici (≤ 200 MM).
2. Debitmetru cu deplasare pozitivă
Debitmetrul volumetric măsoară debitul volumic al fluidului prin măsurarea volumului de măsurare format între carcasă și rotor. Conform structurii rotorului, debitmetrele volumetrice includ cele de tip roată de talie, de tip racletă, de tip angrenaj eliptic și așa mai departe. Debitmetrele volumetrice se caracterizează printr-o precizie ridicată a măsurării, unele de până la 0,2%; structură simplă și fiabilă; aplicabilitate largă; rezistență la temperaturi ridicate și presiune ridicată; condiții de instalare reduse. Este utilizat pe scară largă în măsurarea țițeiului și a altor produse petroliere. Cu toate acestea, din cauza acționării cu angrenaj, volumul conductei reprezintă cel mai mare pericol ascuns. Este necesară instalarea unui filtru în fața echipamentului, care are o durată de viață limitată și necesită adesea întreținere. Principalele unități de producție interne sunt: Fabrica de Instrumente Kaifeng, Fabrica de Instrumente Anhui etc.
3. Debitmetru de presiune diferențială
Debitmetrul de presiune diferențială este un dispozitiv de măsurare cu o lungă istorie de utilizare și date experimentale complete. Este un debitmetru care măsoară diferența de presiune statică generată de fluidul care curge prin dispozitivul de strangulare pentru a afișa debitul. Configurația cea mai de bază este compusă dintr-un dispozitiv de strangulare, o conductă de semnal de presiune diferențială și un manometru de presiune diferențială. Cel mai frecvent utilizat dispozitiv de strangulare în industrie este „dispozitivul de strangulare standard” care a fost standardizat. De exemplu, orificiu standard, duză, duză venturi, tub venturi. Acum, dispozitivul de strangulare, în special măsurarea debitului prin duză, se îndreaptă spre integrare, iar transmițătorul de presiune diferențială de înaltă precizie și compensarea temperaturii sunt integrate cu duza, ceea ce îmbunătățește considerabil precizia. Tehnologia tubului Pitot poate fi utilizată pentru calibrarea online a dispozitivului de strangulare. În zilele noastre, unele dispozitive de strangulare nestandardizate sunt utilizate și în măsurătorile industriale, cum ar fi plăcile cu orificiu dublu, plăcile cu orificiu rotund, plăcile cu orificiu inelar etc. Aceste contoare necesită, în general, calibrare la debit real. Structura dispozitivului standard de strangulare este relativ simplă, dar datorită cerințelor relativ ridicate privind toleranța dimensională, forma și poziția, tehnologia de procesare este relativ dificilă. Luând ca exemplu placa standard cu orificii, aceasta este o piesă ultra-subțire, asemănătoare unei plăci, care este predispusă la deformare în timpul procesării, iar plăcile cu orificii mai mari sunt, de asemenea, predispuse la deformare în timpul utilizării, ceea ce afectează precizia. Orificiul de presiune al dispozitivului de strangulare nu este, în general, prea mare și se va deforma în timpul utilizării, ceea ce va afecta precizia măsurării. Placa standard cu orificii va uza elementele structurale legate de măsurare (cum ar fi unghiurile ascuțite) din cauza frecării fluidului împotriva acesteia în timpul utilizării, ceea ce va reduce precizia măsurării.
Deși dezvoltarea debitmetrelor de presiune diferențială este relativ timpurie, odată cu îmbunătățirea și dezvoltarea continuă a altor forme de debitmetre și cu îmbunătățirea continuă a cerințelor de măsurare a debitului pentru dezvoltarea industrială, poziția debitmetrelor de presiune diferențială în măsurarea industrială a fost parțial înlocuită de debitmetre avansate, de înaltă precizie și convenabile.
4. Debitmetru electromagnetic
Un debitmetru electromagnetic este dezvoltat pe baza principiului inducției electromagnetice Faraday pentru a măsura debitul volumetric al unui lichid conductiv. Conform legii inducției electromagnetice a lui Faraday, atunci când un conductor taie linia câmpului magnetic într-un câmp magnetic, se generează o tensiune indusă în conductor. Mărimea forței electromotoare este în concordanță cu cea a conductorului. În câmpul magnetic, viteza de mișcare perpendiculară pe câmpul magnetic este proporțională și apoi, în funcție de diametrul țevii și diferența dintre mediul respectiv, aceasta este convertită într-un debit.
Debitmetru electromagnetic și principii de selecție: 1) Lichidul care urmează să fie măsurat trebuie să fie un lichid conductiv sau o suspensie; 2) Calibrul și intervalul, de preferință intervalul normal, trebuie să fie mai mare de jumătate din intervalul complet, iar debitul trebuie să fie între 2-4 metri; 3) Presiunea de funcționare trebuie să fie mai mică decât rezistența la presiune a debitmetrului; 4) Pentru temperaturi și medii corozive diferite, trebuie utilizate materiale de căptușeală și materiale pentru electrozi diferite.
Precizia măsurării debitmetrului electromagnetic se bazează pe situația în care lichidul este plin de conductă, iar problema măsurării aerului din conductă nu a fost încă rezolvată complet.
Avantajele debitmetrelor electromagnetice: Nu există o parte de strangulare, deci pierderea de presiune este mică, iar consumul de energie este redus. Aceasta depinde doar de viteza medie a fluidului măsurat, iar intervalul de măsurare este larg; alte medii pot fi măsurate numai după calibrarea apei, fără corecție, fiind cel mai potrivit pentru utilizare ca dispozitiv de măsurare pentru decantare. Datorită îmbunătățirii continue a tehnologiei și a materialelor de proces, a îmbunătățirii continue a stabilității, liniarității, preciziei și duratei de viață și a extinderii continue a diametrelor țevilor, măsurarea mediilor bifazice solid-lichid adoptă electrozi înlocuibili și electrozi racleți pentru a rezolva problema. Problemele de măsurare a mediilor de înaltă presiune (32MPA), rezistență la coroziune (căptușeală anti-acid și alcalin), precum și extinderea continuă a calibrului (până la 3200 MM calibru), creșterea continuă a duratei de viață (în general mai mare de 10 ani), debitmetrele electromagnetice sunt din ce în ce mai utilizate pe scară largă, costul lor a fost, de asemenea, redus, dar prețul total, în special prețul țevilor cu diametre mari, este încă ridicat, așa că ocupă o poziție importantă în achiziționarea de debitmetre.
5. Debitmetru cu ultrasunete
Debitmetrul cu ultrasunete este un nou tip de instrument de măsurare a debitului, dezvoltat în timpurile moderne. Atâta timp cât fluidul care poate transmite sunetul poate fi măsurat cu un debitmetru cu ultrasunete, acesta poate măsura debitul de lichide cu vâscozitate ridicată, lichide neconductoare sau gaze, iar principiul măsurării debitului este următorul: viteza de propagare a undelor ultrasonice în fluid va varia în funcție de debitul fluidului măsurat. În prezent, debitmetrele cu ultrasunete de înaltă precizie sunt încă disponibile pentru mărci străine, cum ar fi Fuji din Japonia, Kanglechuang din Statele Unite; producătorii autohtoni de debitmetre cu ultrasunete includ în principal: Tangshan Meilun, Dalian Xianchao, Wuhan Tailong și așa mai departe.
Debitmetrele cu ultrasunete nu sunt în general utilizate ca instrumente de măsurare a tasării, iar producția nu poate fi oprită pentru înlocuire atunci când punctul de măsurare la fața locului este deteriorat și sunt adesea utilizate în situații în care sunt necesare parametri de testare pentru a ghida producția. Cel mai mare avantaj al debitmetrelor cu ultrasunete este că sunt utilizate pentru măsurarea debitului de calibru mare (diametre ale țevilor mai mari de 2 metri). Chiar dacă unele puncte de măsurare sunt utilizate pentru tasare, utilizarea debitmetrelor cu ultrasunete de înaltă precizie poate economisi costuri și reduce întreținerea.
6. Debitmetru masic
După ani de cercetare, debitmetrul masic cu tub în formă de U a fost introdus pentru prima dată de compania americană MICRO-MOTION în 1977. Odată cu apariția acestui debitmetru, acesta și-a demonstrat o vitalitate puternică. Avantajul său este că semnalul debitului masic poate fi obținut direct și nu este afectat de influența parametrilor fizici, precizia fiind de ± 0,4% din valoarea măsurată, iar unele pot ajunge până la 0,2%. Poate măsura o gamă largă de gaze, lichide și suspensii. Este potrivit în special pentru măsurarea gazului petrolier lichefiat și a gazului natural lichefiat cu medii comerciale de calitate, suplimentat de debitmetrul electromagnetic este insuficient; deoarece nu este afectat de distribuția vitezei de curgere în amonte, nu este nevoie de secțiuni de conductă directe pe părțile frontale și posterioare ale debitmetrului. Dezavantajul este că debitmetrul masic are o precizie ridicată de procesare și, în general, are o bază grea, deci este scump; deoarece este ușor afectat de vibrațiile externe și precizia este redusă, acordați atenție alegerii locației și metodei de instalare.
7. Debitmetru vortex
Debitmetrul vortex, cunoscut și sub numele de debitmetru vortex, este un produs lansat abia la sfârșitul anilor 1970. A fost popular încă de la lansarea sa pe piață și a fost utilizat pe scară largă pentru măsurarea lichidelor, gazelor, aburului și a altor medii. Debitmetrul vortex este un debitmetru de viteză. Semnalul de ieșire este un semnal de frecvență pulsatorie sau un semnal de curent standard proporțional cu debitul și nu este afectat de temperatura fluidului, compoziția presiunii, vâscozitate și densitate. Structura este simplă, nu există piese mobile, iar elementul de detectare nu atinge fluidul care urmează să fie măsurat. Are caracteristici de precizie ridicată și durată lungă de viață. Dezavantajul este că este necesară o anumită secțiune dreaptă a țevii în timpul instalării, iar tipul obișnuit nu are o soluție bună la vibrații și temperaturi ridicate. Debitmetrul vortex are tipuri piezoelectrice și capacitive. Acestea din urmă au avantaje în ceea ce privește rezistența la temperatură și rezistența la vibrații, dar sunt mai scumpe și sunt utilizate în general pentru măsurarea aburului supraîncălzit.
8. Debitmetru țintă
Principiul de măsurare: Când mediul curge în tubul de măsurare, diferența de presiune dintre propria energie cinetică și placa țintă va provoca o ușoară deplasare a plăcii țintă, iar forța rezultată este proporțională cu debitul. Poate măsura debite ultra-mici, debite ultra-scăzute (0-0,08 M/S), iar precizia poate ajunge la 0,2%.
Data publicării: 07 aprilie 2021