Os sensores instalados fora do tubo capturam com precisão a velocidade da lâmina, transformam o movimento físico em sinais de pulso elétrico através do princípio de indução eletromagnética e, finalmente, apresentam valores de fluxo instantâneos precisos no ecrã do centro de controle - uma aplicação típica de turbométricos líquidos em cenários industriais. Como representante do medidor de fluxo de velocidade, com sua alta precisão, amplo alcance e características de resposta rápida, tornou-se um equipamento central para medição de fluidos em áreas como petróleo, química e energia.

Princípio técnico: Transformação de precisão da mecânica dos fluidos para a indução eletromagnética

O componente central do turbômetro de fluido é uma turbina instalada no centro da tubulação, cujas lâminas estão orientadas em um ângulo específico com o fluxo do fluido. Quando o líquido passa, a dinâmica do fluido empurra a turbina para superar o atrito e o torque de resistência, e em condições estáveis, a velocidade da turbina é proporcional à velocidade do fluxo do fluido. Tome o tubo DN200, por exemplo, quando a velocidade de fluxo da água é de 2 m / s, a turbina pode girar até 3.000 rotações por minuto e a lâmina corta a linha magnética gerada pelo aço magnético duas vezes por semana a cada rotação, gerando dois sinais de impulso elétrico na bobina de sensor.

Os sistemas de processamento de sinais transformam sinais de pulso fracos em ondas quadradas padrão através de circuitos de amplificação, filtragem e formação, cuja frequência é linear com o fluxo. Um determinado modelo de medidor de fluxo pode emitir um sinal de alta frequência de 3-4kHz com uma resolução de até 0,01 m³/h durante a medição de diesel. Com o cálculo integral, o sistema mostra o fluxo instantâneo e o total acumulado em tempo real, e alguns modelos também integram módulos de compensação de temperatura e pressão para medição do fluxo de massa.

Vantagens de desempenho: medição industrial multifacetada

Alta precisão e repetibilidade: usando rolamentos de liga dura e materiais magnéticos permanentes de toladio-cobalto, um medidor de fluxo de marca em condições de laboratório pode atingir a precisão de ± 0,2% R, repetibilidade de curto prazo superior a 0,05%. Na aplicação de uma refinaria no norte da China, os dados de medição e o erro de comparação do tubo de volume padrão são menores de 0,3%, atendendo aos requisitos de nível de liquidação comercial.

Proporção de alcance amplo: a proporção de alcance do dispositivo de calibre médio e grande pode ser de até 1:20 e o pequeno de 1:10. Um medidor de fluxo DN50 pode capturar com precisão um fluxo mínimo de 0,5 m³/h e medir de forma estável um fluxo pico de 10 m³/h durante a medição de etanol.

Capacidade de resposta rápida: o tempo de resposta da turbina passa de estática para estável em menos de 0,1 segundo, especialmente adequado para processos que requerem monitoramento em tempo real. Na linha de produção de PVC de uma empresa química em Shaanxi, o medidor de fluxo pode detectar mutações de fluxo no tubo de transporte de matérias-primas em 3 segundos.

Adaptabilidade estrutural: podem ser fabricadas várias estruturas, incluindo inserção, alta pressão e higiene. A perda de pressão no tubo acima do DN800 é inferior a 0,01 MPa, o tipo higiénico usa aço inoxidável 316L e conexões de pinças, que cumprem os padrões GMP e são amplamente usados na indústria farmacêutica.

Aplicações típicas: da medição de energia ao controle de processo

Indústria do petróleo: no oleoduto de transporte de petróleo bruto do campo de Changqing, os turbômetros são conectados ao sistema SCADA para medir todo o percurso da entrada do poço até a estação de concentração. Seu design anti-fluxo pulsante filtra eficazmente as flutuações de pressão geradas pelo início e parada da bomba, garantindo a estabilidade da dosagem.

Produção química: uma empresa petroquímica usa um turbômetro à prova de explosão para medir o fluxo de epóxido de etano, comunica-se com o sistema DCS através do protocolo HART para alcançar o controle interligado de fluxo, pressão e temperatura, e controlar o erro de alimentação do reactor dentro de ± 0,5%.

Processamento de alimentos: uma cervejaria de Qingdao instalou um medidor de fluxo higiénico na oficina de açúcar, com sua estrutura de aço inoxidável e design de interface de carga rápida, para que a quantidade de resíduos após a limpeza do CIP seja inferior a 0,001 mg / L, para atender aos requisitos de higiene de grau alimentar.

Abastecimento de água municipal: o Grupo de Água de Shenzhen implantou um medidor de fluxo de turbina inteligente em um sistema de abastecimento de água secundário, carregando dados para a plataforma de nuvem através de módulos 4G, combinando algoritmos de IA para localizar vazamentos de rede de tubulação, reduzindo a taxa de vazamentos de um segmento de 28% para 12%.

Selecção e manutenção: a chave para garantir a precisão da medição

Adaptabilidade do meio: para o conteúdo de areia superior a 50 mg / L, é necessário escolher rolamentos de carboneto de tungstênio e turbinas de revestimento resistente ao desgaste; Ao medir líquidos de alta viscosidade, o modelo com função de correção de viscosidade deve ser selecionado, e um dispositivo de marca ao medir asfalto de 1000mPa·s, reduz o erro de ±5% para ±1,5% por compensação de viscosidade em tempo real.

Especificações de instalação: o medidor de fluxo upstream precisa garantir o segmento direto 10D e o segmento direto 5D downstream. No sistema de água circulante de uma empresa siderúrgica, o erro de medição de até 15% é causado por não instalar um rectificador, e o erro cai para menos de 2% após a instalação de um rectificador celular.

Manutenção regular: limpeza trimestral dos filtros e calibração de fluxo real anual. Uma empresa química reduziu a taxa de falhas de equipamento de uma média de 12 para três por ano ao criar um arquivo de saúde do medidor de fluxo, reduzindo os custos de manutenção em 60%.

Desde a medição de petróleo bruto no campo de petróleo de Daqing até o monitoramento de fluxo no projeto de canalização do rio Yangtze, os medidores de fluxo de turbinas líquidas estão construindo redes neurais digitais para o gerenciamento de fluidos industriais com medições precisas de dezenas de milhares de vezes por segundo. À medida que os sensores inteligentes e a tecnologia IoT se desenvolvem, a nova geração de dispositivos oferece auto-diagnóstico, adaptação e auto-calibração para liberar energia inovadora na jornada para garantir a segurança energética e aumentar a eficiência produtiva.