O nome inglês do medidor de fluxo é flowmeter, definido pela Comissão Nacional de Validação de Terminologia Científica e Tecnológica como: um instrumento que indica o fluxo medido e / ou a quantidade total de fluido em um intervalo de tempo selecionado. Em resumo, é um instrumento para medir o fluxo de fluido em tubos ou canais abertos.
O medidor de fluxo é também dividido em medidor de fluxo de pressão diferencial, medidor de fluxo de rotor, medidor de fluxo redutivo, medidor de fluxo de costura fina, medidor de fluxo volumétrico, medidor de fluxo eletromagnético, medidor de fluxo ultrasônico, etc. Classificação por meio: medidores de fluxo de líquidos e medidores de fluxo de gás.
A medição é o olho da produção industrial. A medição de fluxo é uma das partes integrantes da tecnologia científica de medição e tem uma estreita relação com a economia nacional, a construção da defesa nacional e a pesquisa científica. Fazer bem este trabalho tem um papel importante na garantia da qualidade dos produtos, melhorar a eficiência da produção e promover o desenvolvimento da ciência e tecnologia, especialmente na crise energética e na era atual em que o grau de automação da produção industrial está crescendo, a posição e o papel do medidor de fluxo na economia nacional são mais evidentes.
A unidade comum de engenharia m3 / h, que pode ser dividida em fluxo instantâneo (taxa de fluxo) e fluxo acumulado (fluxo total), fluxo instantâneo é a quantidade de seção eficaz de tubos fechados ou canais abertos dentro do tempo unitário, o fluxo de substâncias pode ser gás, líquido, sólido; O fluxo acumulado é a quantidade acumulada de fluido que flui através de uma seção eficaz de tubos fechados ou canais abertos durante um determinado período de tempo (um dia, uma semana, um mês ou um ano). O fluxo acumulado também pode ser obtido através do fluxo instantâneo para a integração do tempo, de modo que o medidor de fluxo instantâneo e o medidor de fluxo acumulado também podem ser faseados.

Desenvolvimento de aplicações

Corioli
O medidor de fluxo de massa Corioli (CMF) é um medidor de fluxo de massa direto feito com o princípio da força Corioli para gerar um fluxo de massa proporcional ao fluxo de massa quando o fluido flui em um tubo de vibração. [2]
A aplicação do CMF na China começou tarde, e várias fábricas desenvolveram seus próprios mercados de fornecimento; Há também várias fábricas que formam joint ventures ou citam tecnologias estrangeiras para produzir séries de instrumentos.
O CMF no exterior desenvolveu mais de 30 séries, e o foco técnico de cada série é: inovação no design da estrutura do tubo de medição de detecção de fluxo: melhoria da estabilidade e precisão do ponto zero do instrumento; Aumentar a flexão do tubo de medição, melhorar a sensibilidade: melhorar a distribuição de tensão do tubo de medição, reduzir os danos da fadiga, reforçar a capacidade de interferência anti-vibração, etc.
Alguns fabricantes desenvolveram instrumentos Corioli que podem medir duas fases de gás e líquido, que podem ser usados ​​em descargas, incluindo meios de bolhas e outros instrumentos tradicionais que não podem funcionar. Há também um transmissor MVD que pode implementar a autocalibração on-line do instrumento, ou seja, sem a necessidade de remover o medidor de fluxo, usando a inspeção da rigidez do tubo de fluxo para julgar o desempenho do instrumento de campo.
eletromagnético
Desde que os EMF entraram em aplicações industriais no início dos anos 50, a área de uso está se expandindo cada vez mais, representando entre 16% e 20% das vendas de medidores de fluxo em todos os países desde o final dos anos 80.
A China cresceu rapidamente, com vendas estimadas entre 6.500 e 7.500 unidades em 1994. O país produziu um EMF de 2 a 6 metros de diâmetro máximo e tem capacidade de equipamento de calibração de corrente real de 3 metros de diâmetro. Em 2008, as vendas atingiram 77 milhões de dólares, com vendas estimadas em mais de 350.000 unidades.
Rua Vortex
O USF entrou em aplicações industriais no final dos anos 60 e já representou 4% a 6% das vendas de medidores de fluxo em todos os países desde o final dos anos 80. Em 1992, o volume estimado de vendas em todo o mundo foi de 35,48 milhões de unidades, com produtos domésticos estimados entre 8.000 e 9.000 unidades no mesmo período.

Área de aplicação

As tecnologias de medição de fluxo e os instrumentos são aplicados nas seguintes áreas:
Produção industrial
O instrumento de fluxo é um dos grandes tipos de instrumentos e dispositivos de automação de processos, que é amplamente aplicado em todas as áreas da economia nacional, como a metalurgia, a energia elétrica, o carvão, a indústria química, o petróleo, o transporte, a construção, os têxteis leves, os alimentos, a medicina, a agricultura, a proteção ambiental e a vida diária das pessoas, é uma ferramenta importante para desenvolver a produção agrícola, economizar energia, melhorar a qualidade dos produtos, melhorar a eficiência econômica e o nível de gestão na economia nacional. Em instrumentos e dispositivos de automação de processos, o medidor de fluxo tem duas funções principais: como um instrumento de detecção para o sistema de controle de automação de processos e uma escala para medir a quantidade total de materiais.
Medição de energia
A energia é dividida em energia primária (carvão, petróleo bruto, gás de carvão, petróleo e gás natural), energia secundária (eletricidade, coque, gás artificial, petróleo acabado, gás de petróleo licuado, vapor) e materiais de transporte de energia (ar comprimido, oxigênio, nitrogênio, hidrogênio, água), etc. A medição de energia é um meio importante para a gestão científica da energia, a redução da economia de energia e a melhoria da eficiência econômica. Os medidores de fluxo são uma parte importante dos medidores de energia, e as fontes de energia mais comuns, como água, gás artificial, gás natural, vapor e petróleo, usam um grande número de medidores de fluxo que são ferramentas indispensáveis ​​para a gestão de energia e contabilidade econômica.
Proteção Ambiental
As emissões de fumo, resíduos e águas residuais poluem gravemente a atmosfera e os recursos hídricos e ameaçam seriamente o meio ambiente humano. O desenvolvimento sustentável é uma política nacional e a proteção do meio ambiente será o maior tema do século 21. Para controlar a poluição do ar e da água, a gestão deve ser reforçada, e a base da gestão é o controle quantitativo da poluição, o medidor de fluxo tem um lugar insubstituível na medição do fluxo de emissões de gases de fumaça, águas residuais e tratamento de gases de escape.
A China é um país com carvão como principal fonte de energia e milhões de chaminés em todo o país continuam a emitir gases de fumaça para a atmosfera. O controle de emissões de gás de fumaça é um projeto importante para combater a poluição, e cada chaminé deve ser equipada com um instrumento de análise de gás de fumaça e um medidor de fluxo, formando um sistema de monitoramento de emissões em conjunto. A quantidade de fluxo de rádio do gás de fumaça tem uma grande dificuldade, sua dificuldade é o tamanho da chaminé grande e a forma irregular, a composição do gás varia incertamente, a velocidade de fluxo é grande, sujeira, poeira, corrosão, alta temperatura, sem segmento de tubo direto, etc.
Transporte
Existem cinco formas: transporte ferroviário, aéreo, aquático e oleoduto. Embora o transporte por oleoduto já exista há muito tempo, as aplicações não são generalizadas. Com o destaque das questões de proteção ambiental, as características do transporte por oleoduto chamaram a atenção. O transporte por oleoduto deve ser equipado com um medidor de fluxo, que é o olho para o controle, a distribuição e a programação, e uma ferramenta essencial para a segurança e a contabilidade econômica.

Tipo comum:

Há uma grande variedade de métodos e instrumentos de medição de fluxo e métodos de classificação. Até 2011, havia mais de 60 tipos de medidores de fluxo disponíveis para uso industrial. A razão pela qual as variedades são tão numerosas é que nenhuma dasDimensãoUm medidor de fluxo aplicável a qualquer estado de fluxo e qualquer condição de uso, mas com o progresso da era, na era da Big Bang da tecnologia, finalmente apareceu um produto mais recente.Medidor de fluxo de massaO medidor de fluxo de massa é adequado para qualquer fluido, qualquer escala, qualquer estado de fluxo e qualquer condição de uso, mas o preço é mais caro e não pode ser popular na indústria.

Mais de 60 medidores de fluxo antigos, cada um dos produtos tem sua aplicação específica e suas limitações. Dividido por objeto de medição, há duas categorias de tubos fechados e canais abertos; De acordo com a finalidade da medição, pode ser dividido em medição total e medição de fluxo, o instrumento é chamado de medidor total e medidor de fluxo, respectivamente.
Além disso, por princípio de medição pode ser dividido em várias categorias gerais:
1, princípio mecânico: instrumentos pertencentes a tais princípios têm uso do teorema de Bernoulli de pressão diferencial, tipo rotor; Tipo de impulso, tubo móvel usando o teorema do impulso; Utilizando a expressão de massa direta da Segunda Lei de Newton; Alvo utilizando o princípio do impulso do fluido; Forma de turbina que utiliza o teorema do momento angular; Utilizando o princípio de oscilação de fluido como um vortex, um vortex de rua; Utilizando a diferença de pressão estática total, tipo Pito e tipo volume e barraco, tipo ranura, etc.
2, princípio elétrico: os instrumentos usados ​​nesses princípios são eletromagnéticos, capacitivos diferenciais, indutivos, resistências de tensão, etc.
3, princípio acústico: o uso do princípio acústico para medição de fluxo é ultra-sônico, acústico (tipo de onda de impacto), etc.
Princípio termológico: o uso do princípio termológico para medir o fluxo é térmico, térmico direto, térmico indireto, etc.
Princípio óptico: laser, fotoeletrônico, etc. são instrumentos pertencentes a tais princípios.
Princípios da física atômica: ressonância magnética nuclear, radiação nuclear, etc. são instrumentos pertencentes a tais princípios.
Outros princípios: há princípios de marcação (princípio de rastreamento, princípio de ressonância magnética nuclear), princípios relacionados, etc.
Este artigo, de acordo com a classificação atual mais popular e ampla, explica os princípios, características, perfil de aplicação e desempenho nacional e estrangeiro de vários medidores de fluxo nessa situação:
alvo
O medidor de fluxo alvo é um tipo de medidor de fluxo baseado em princípios mecânicos, com aplicações desenvolvidas na indústria há décadas. Novo tipo de medidor de fluxo alvo SBL é baseado no medidor de fluxo alvo tradicional, com o desenvolvimento de novos sensores e tecnologias de microeletrônica desenvolvidos por um novo tipo de medidor de fluxo indutor de capacitação, que tem as características de painéis furados, ruas turbulentas e outros componentes móveis do medidor de fluxo, ao mesmo tempo, tem uma alta sensibilidade, precisão comparável ao medidor de fluxo volumétrico, ampla gama de medição. [3]
A China desenvolveu um transmissor de fluxo alvo elétrico e pneumático na década de 1970, que é um instrumento de detecção de combinação de unidades elétricas e pneumáticas. Como o conversor de força no momento adota diretamente o mecanismo de equilíbrio de força do transmissor de pressão diferencial, este medidor de fluxo é usado para trazer muitos defeitos causados ​​pelo próprio mecanismo de equilíbrio de força, como o ponto zero é fácil de derivar, a precisão da medição é baixa e a confiabilidade do mecanismo de alavanca é pobre. Devido ao fraco desempenho do mecanismo de equilíbrio de força, muitas das vantagens do próprio medidor de fluxo alvo não foram efetivamente desenvolvidas, e até hoje a má impressão do usuário sobre o medidor de fluxo alvo antigo ainda não foi eliminada.
O novo conversor de força do medidor de fluxo alvo SBL usa um conversor de força de tensão, que elimina completamente as desvantagens do mecanismo de equilíbrio de força acima mencionado, o novo medidor de fluxo alvo também aplica a tecnologia de microeletrônica e tecnologia de computador ao conversor de sinal e à seção de exibição, o medidor de fluxo tem uma série de vantagens, acredito que desempenhará um papel importante no futuro em muitos medidores de fluxo.
Tipo de pressão diferencial
O medidor de fluxo de pressão diferencial é um instrumento que calcula o fluxo de acordo com a pressão diferencial gerada pela interação da peça de detecção de fluxo com o fluido instalada na tubulação, as condições do fluido conhecidas e as dimensões geométricas da peça de detecção e da tubulação.
O medidor de fluxo de pressão diferencial é composto por um dispositivo primário (peça de detecção) e um dispositivo secundário (conversor de pressão diferencial e indicador de fluxo). Geralmente classificado em forma de peças de detecção para o medidor de fluxo de pressão diferencial, como medidor de fluxo de placa de orifício, medidor de fluxo Venturi, medidor de fluxo de tubo de velocidade média,Fórmula do tubo de Pito - medidor de fluxo PitoEsperem.
Os dispositivos secundários são vários pressômetros diferenciais mecânicos, eletrônicos e mecatrônicos, transmissores de pressão diferencial e indicadores de fluxo. Ele se desenvolveu como um grande tipo de instrumento com um alto grau de trialização (serialização, generalização e padronização) e especificações complexas, que pode medir parâmetros de fluxo e outros parâmetros (como pressão, posição, densidade, etc.).
As peças de detecção do medidor de fluxo de pressão diferencial podem ser divididas em: dispositivo de redução de fluxo, tipo de resistência hidráulica, tipo de centrífuga, tipo de cabeça de pressão dinâmica, tipo de ganho de cabeça de pressão dinâmica e tipo de jato.
As peças de teste podem ser divididas em duas categorias de acordo com o seu grau de padronização: padrão e não padrão.
As chamadas peças de teste padrão são projetadas, fabricadas, instaladas e usadas de acordo com documentos padrão para determinar seus valores de fluxo e estimar erros de medição sem a necessidade de calibração de fluxo real.
As peças de teste não padrão são menos maduras e ainda não incluídas nas normas internacionais. O medidor de fluxo de pressão diferencial é o medidor de fluxo mais amplamente utilizado e ocupa o primeiro lugar em todos os tipos de medidores de fluxo. Sua percentagem de uso diminuiu gradualmente devido à aparição de vários novos tipos de medidores de fluxo, mas ainda é a categoria mais importante de medidores de fluxo.
Seleção:
Seleção Geral
Cinco aspectos podem ser considerados: desempenho do medidor de fluxo, propriedades do fluido, condições de instalação, condições ambientais e fatores econômicos. Os cinco fatores detalhados são os seguintes:
Aspectos de desempenho do instrumento: precisão, repetibilidade, linearidade, alcance, faixa de fluxo, características de saída de sinal, tempo de resposta, perda de pressão, etc.;
Características do fluido: temperatura, pressão, densidade, viscosidade, corrosão química, abrasividade, escamação, mistura, mudança de fase, condutividade elétrica, velocidade sonora, condutividade térmica, capacidade térmica relativa, etc.
Condições de instalação: direção de instalação da tubulação, direção de fluxo, comprimento do segmento direto do lado superior e inferior da peça de detecção, diâmetro da tubulação, espaço de manutenção, energia, aterrizamento, equipamentos auxiliares (filtros, condensadores), instalação, etc.;
Condições ambientais: temperatura ambiente, umidade, interferência eletromagnética, segurança, proteção contra explosões, vibração de tubos, etc.;
Factores econômicos: taxas de aquisição do instrumento, taxas de instalação, taxas operacionais, taxas de verificação, taxas de manutenção, vida útil do instrumento, peças de reposição, etc.
(2) As etapas de seleção do medidor de fluxo são as seguintes:
De acordo com o tipo de fluido e cinco considerações, escolha o tipo de instrumento disponível (há vários tipos para escolher);
Recolha de dados e informações de preços sobre o tipo de preferência, preparando as condições para uma análise aprofundada e comparativa;
A adoção do método de eliminação gradualmente se concentra em 1 a 2 tipos, e a análise comparativa repetida dos cinco fatores deve determinar o objetivo de pré-seleção.
Atenção
As propriedades do fluido referem-se principalmente à pressão, temperatura, densidade, viscosidade, compressividade, etc. do gás, devido ao volume do gás que varia com a temperatura, pressão, deve ser considerado se deve compensar a correção.
O desempenho do instrumento refere-se à precisão do instrumento, repetitividade, linearidade, razão de alcance, perda de pressão, fluxo inicial, sinal de saída e tempo de resposta, etc., a medição de fluxo deve ser selecionada para analisar cuidadosamente os indicadores acima e comparar, escolher o instrumento que pode atender aos requisitos de fluxo de mídia de medição.
As condições de instalação referem-se à direção do fluxo de gás, à direção do tubo, ao comprimento do tubo direto ascendente e descendente, ao diâmetro do tubo, à posição espacial e às peças de tubo, etc., que podem afetar o funcionamento preciso do medidor de fluxo de gás, manutenção e vida útil.
Os fatores econômicos referem-se às taxas de aquisição, instalação, manutenção, verificação e peças de reposição, que, por sua vez, são afetadas pelo desempenho, confiabilidade e vida útil do medidor de fluxo de gás.
Classes e funções de precisão Selecionar o nível de precisão do instrumento de acordo com os requisitos de medição e a situação de uso para obter um custo econômico. Por exemplo, para compensação comercial, entrega de produtos e medição de energia,
Na seleção de níveis de precisão, como 1,0, 0,5 ou superior, para uso no controle de processo, escolha diferentes níveis de precisão de acordo com os requisitos de controle. Alguns são apenas para detectar o fluxo do processo, sem precisão de controle e medição, pode escolher um nível de precisão ligeiramente menor, como 1,5 grau, 2,5 grau, ou até mesmo 4,0 grau, neste momento, você pode escolher um medidor de fluxo eletromagnético de baixo preço para medir a velocidade de fluxo do meio, medição do medidor e medição do diâmetro do meio em geral, o fluxo completo do medidor de fluxo eletromagnético pode ser amplo na velocidade de fluxo do meio de medição 0,5-12m / s. Escolha especificações do instrumento (calibre) não é necessariamente o mesmo que o tubo de processo, deve depender se a faixa de fluxo de medição é determinada na faixa de velocidade de fluxo, ou seja, quando a baixa velocidade de fluxo do tubo não pode atender aos requisitos do instrumento de fluxo ou a precisão da medição nesta velocidade de fluxo não é garantida, é necessário reduzir o calibre do instrumento, melhorando assim a velocidade de fluxo dentro do tubo, obter resultados de medição satisfatórios.