CO2 զանգվածի հոսքաչափ

Բովանդակության աղյուսակ

CO2-ի ծավալային հոսքի չափման մարտահրավերները
CO2 զանգվածային հոսքաչափերի նշանակությունը արդյունաբերական արտադրության մեջ
Ծավալի հոսքի արագության և զանգվածային հոսքի արագության միջև կապը
Անուղղակի զանգվածային հոսքաչափերը և դրանց սահմանափակումները
Ուղիղ զանգվածային հոսքաչափեր. ճշգրիտ չափումներ՝ առանց պարամետրերի փոխհատուցման
CO2-ի չափման ուղղակի զանգվածային հոսքաչափերի տեսակները
Ջերմային զանգվածի հոսքաչափ՝ CO2 գազի հոսքի չափման համար
Ինչպե՞ս է աշխատում ջերմային զանգվածի հոսքաչափը CO2-ի համար:
Ջերմային զանգվածի հոսքաչափի օգտագործման առավելությունները CO2 զանգվածի հոսքի չափման համար
Coriolis զանգվածային հոսքաչափ՝ CO2-ը չափելու համար
Ինչպես է Coriolis-ի զանգվածային հոսքաչափը աշխատում Co2 զանգվածի հոսքի չափման համար
CO2 զանգվածային հոսքաչափի առանձնահատկությունները
Coriolis հոսքաչափ՝ CO2-ի կրիոգեն հոսքի չափման համար
Միկրո CO2 զանգվածի հոսքաչափ
Ջերմային գազի միկրո հոսքաչափեր
Coriolis միկրո հոսքաչափեր

CO2-ի ծավալային հոսքի չափման մարտահրավերները

Այսօր ընդհանուր օգտագործվող Co2 հոսքաչափերի մեծ մասը նախատեսված է գազի ծավալային հոսքը չափելու համար: Այնուամենայնիվ, քանի որ CO2 գազի ծավալի վրա ազդում են նրա ջերմաստիճանը, ճնշումը և այլ պարամետրերը, այս պայմանների ցանկացած փոփոխություն պահանջում է չափված ծավալի հոսքի համապատասխան արժեքի ճշգրտում ստանդարտ կամ համաձայնեցված պայմաններում: Գործնականում ջերմաստիճանի և ճնշման հաճախակի տատանումները դժվար և երբեմն անհնարին են դարձնում այդ փոխարկումները ժամանակին կատարելը: Հետևաբար, ավելանում է զանգվածային հոսքաչափերի կիրառման նախապատվությունը CO2 գազի չափման համար:

CO2 զանգվածային հոսքաչափերի նշանակությունը արդյունաբերական արտադրության մեջ

Արդյունաբերական արտադրությունը, CO2-ի զանգվածային հոսքաչափերը կարևոր են արտադրանքի որակը վերահսկելու, արտադրության ընթացքում տարբեր նյութերի խառնման գործակիցները որոշելու, ծախսերի հաշվառում իրականացնելու և արտադրական գործընթացի ավտոմատ ճշգրտումներ թույլ տալու համար: Քանի որ արդյունաբերական արտադրության տեխնոլոգիան զարգանում է և գործընթացների ավտոմատացումը մեծանում է, CO2-ի զանգվածային հոսքի չափման կարևորությունը շարունակում է աճել:

Ծավալի հոսքի արագության և զանգվածային հոսքի արագության միջև կապը

Ծավալային հոսքի արագության qv և զանգվածային հոսքի արագության qmis միջև կապը տրված է հետևյալով.

(1-1)

կամ

(1-2)

Որտեղ:

• ρ-ն չափվող հեղուկի խտությունն է՝ կգ/մ³;
• A-ն հոսքի խաչմերուկի մակերեսն է (սովորաբար խողովակաշարի խաչմերուկը), m²-ով;
• V-ը հոսքի միջին արագությունն է A հատվածում, մ/վ:

Անուղղակի զանգվածային հոսքաչափերը և դրանց սահմանափակումները

CO2 Զանգվածային հոսքաչափերը կարելի է դասակարգել երկու կատեգորիայի՝ անուղղակի (կամ ածանցյալ) և ուղղակի: Անուղղակի զանգվածային հոսքաչափերը նախ չափում են CO2-ի ծավալային հոսքը, այնուհետև այն բազմապատկում են հեղուկի խտությամբ, որը ձեռք է բերվում խտաչափի և բազմապատկիչի միջոցով: Իրենց կառուցվածքի և բաղադրիչների սահմանափակումների պատճառով դենսիտոմետրերը չեն կարող արդյունավետ աշխատել բարձր ջերմաստիճանի և ճնշման պայմաններում և հետևաբար հիմնվում են ֆիքսված խտության արժեքի վրա՝ զանգվածային հոսքը հաշվարկելու համար: Այնուամենայնիվ, քանի որ հեղուկի խտությունը տատանվում է ճնշման և ջերմաստիճանի հետ, տարբեր պայմաններում ֆիքսված խտության արժեքի օգտագործումը հանգեցնում է զանգվածի հոսքի չափման զգալի սխալների, ինչը պահանջում է պարամետրային փոխհատուցում: Սա հանգեցրեց ջերմաստիճանի և ճնշման փոխհատուցվող հոսքաչափերի ստեղծմանը, որոնք հայտնաբերում են հեղուկի ջերմաստիճանն ու ճնշումը և դրանք ավտոմատ կերպով վերածում համապատասխան խտության արժեքի՝ օգտագործելով մաթեմատիկական մոդելը: Այս խտության արժեքի և ծավալային հոսքի արտադրյալը ապահովում է զանգվածի հոսքի չափումը: Հաշվիչների այս տեսակը, հետևաբար, կոչվում է ջերմաստիճանի և ճնշման փոխհատուցվող զանգվածային հոսքաչափ և լայնորեն օգտագործվում է արդյունաբերության մեջ:

Ուղիղ զանգվածային հոսքաչափեր. ճշգրիտ չափումներ՝ առանց պարամետրերի փոխհատուցման

Մյուս կողմից, ուղղակի զանգվածային հոսքաչափերը չափում են զանգվածային հոսքի հետ անմիջականորեն կապված քանակները՝ ապահովելով, որ զանգվածային հոսքը ներկայացնող ելքային ազդանշանը անկախ է միջավայրի ճնշումից, ջերմաստիճանից և այլ պարամետրերից: Այս մոտեցումը անդրադառնում է բարդություններին և անճշտություններին, որոնք կապված են տարբեր պայմաններում խտության, ջերմաստիճանի և ճնշման միջև գծայինության ենթադրությունների հետ, ինչպես նաև ջերմաստիճանի և ճնշման փոխհատուցման դժվարին բնույթին:

CO2-ի չափման ուղղակի զանգվածային հոսքաչափերի տեսակները

Ուղիղ զանգվածային հոսքաչափերը հայտնաբերում են զանգվածային հոսքը անմիջապես իրենց չափման տարրերի միջոցով: Կան ուղիղ զանգվածային հոսքաչափերի մի քանի տեսակներ, այդ թվում՝ իմպուլսի և իմպուլսի մոմենտի տեսակները, իներցիոն ուժի տեսակները, Coriolis զանգվածային հոսքաչափերը, դիֆերենցիալ ճնշման տեսակները, թրթռման տեսակները և ջերմային զանգվածի հոսքաչափերը:

Ջերմային զանգվածի հոսքաչափ՝ CO2 գազի հոսքի չափման համար

Ինչպե՞ս է աշխատում ջերմային զանգվածի հոսքաչափը CO2-ի համար:

Ջերմային զանգվածի հոսքաչափ , ուղղակի զանգվածային հոսքաչափերի տեսակ, վերջին տարիներին արագ զարգացում է ապրել: Դրա հիմնական գործառնական սկզբունքը ներառում է արտաքին ջերմության աղբյուրի օգտագործումը՝ չափվող CO2-ը տաքացնելու համար, և այնուհետև հայտնաբերելու ջերմաստիճանի դաշտում փոփոխությունները, որոնք առաջացել են CO2-ի հոսքի հետևանքով, որպեսզի որոշվի CO2-ի զանգվածային հոսքը: Ջերմաստիճանի դաշտի այս փոփոխությունը նշվում է ջեռուցիչի վերևի և ներքևի ծայրերի միջև եղած ջերմաստիճանի տարբերությամբ: Հեղուկի զանգվածային հոսքի արագության qm և ջեռուցիչի վրա ջերմաստիճանի տարբերության միջև կապը տրված է հետևյալով.

(1-3)

Որտեղ:

• P-ը ջեռուցիչի հզորությունն է,
• J-ը ջերմային համարժեքն է,
• Cp-ը հեղուկի մշտական ճնշման հատուկ ջերմությունն է,
• Δt-ը ջեռուցիչի առջևի և հետևի ծայրերի ջերմաստիճանի տարբերությունն է:

Այս հավասարումից կարելի է նկատել, որ հաստատուն հզորության մեթոդով ջերմաստիճանի տարբերությունը Δt հակադարձ համեմատական է CO2 զանգվածի հոսքի արագությանը qm : Ջերմաստիճանի տարբերությունը Δt չափելով՝ կարելի է որոշել զանգվածի հոսքի արագությունը qm : Ընդհակառակը, մշտական ջերմաստիճանի տարբերության մեթոդով ջեռուցիչի մուտքային հզորությունը P ուղիղ համեմատական է զանգվածային հոսքի արագությանը qm : Չափելով ջեռուցիչի մուտքային հզորությունը P , կարելի է ստանալ qm արժեքը: Ջերմաստիճանի մշտական տարբերության մեթոդը հիմնականում նախընտրելի է պրակտիկայում՝ շնորհիվ իր ավելի պարզ հարաբերությունների և չափման ավելի հեշտ գործընթացի. co2 զանգվածի հոսքի արագությունը qm կարող է ուղղակիորեն որոշվել՝ P հզորությունը էլեկտրաէներգիայի հաշվիչից կարդալով, ինչը լայնորեն կիրառում է այն:

Ջերմային զանգվածի հոսքաչափի օգտագործման առավելությունները CO2 զանգվածի հոսքի չափման համար

√ Այն կարող է ուղղակիորեն չափել CO2 գազի զանգվածային հոսքը, որը մեծ նշանակություն ունի գործընթացի գազի մուտքային քանակի վերահսկման և արտադրական գործընթացի համար:
√ Ջերմային գազի հոսքաչափի սենսորը չունի շարժական մասեր գազի հոսքի չափման ժամանակ, ուստի չկա մեխանիկական մաշվածություն և սպասարկում:
√ Այն կարող է չափել CO2-ի ակնթարթային հոսքը, և արձագանքման արագությունը արագ է:
√ Լայն չափման միջակայք. առավելագույն հոսքի հարաբերակցությունը նվազագույն չափման միջակայքին կարող է հասնել 100:1, որն ունի չափման շատ լայն տիրույթ՝ համեմատած գազատուրբինային հոսքաչափերի և գազային հորձանուտի հոսքաչափերի հետ:
√ Կան ներկառուցված գազի հոսքաչափեր կամ ներդիր ջերմային գազի հոսքաչափեր, որոնք կարող են օգտագործվել խոշոր խողովակաշարային գազի CO2 հոսքի չափման համար:

Coriolis զանգվածային հոսքաչափ՝ CO2-ը չափելու համար

Ինչպես է Coriolis-ի զանգվածային հոսքաչափը աշխատում Co2 զանգվածի հոսքի չափման համար:

Coriolis զանգվածային հոսքաչափը արտացոլում է զանգվածի հոսքի արագության չափը՝ չափելով Coriolis ուժի փոփոխությունը։ Այսպես կոչված Coriolis ուժը վերաբերում է այն փաստին, որ տեղեկատու համակարգում գտնվող առարկայի համար, որը պտտվում է միատեսակ անկյունային արագությամբ, բացի իներցիալ կենտրոնախույս ուժից, անհրաժեշտ է դիտորդին ավելացնել ևս մեկ իներցիոն ուժ պտտվող հղման համակարգում: Նյուտոնի երկրորդ օրենքը նկարագրելու համար օբյեկտի շարժման վիճակը: Այս ուժը Coriolis ուժն է, կամ կարճ Coriolis ուժը: Օրինակ, եթե սկավառակը օգտագործվում է որպես պտտվող հղման շրջանակ, և սկավառակը պտտվում է կենտրոնական առանցքի շուրջը անկյունային արագությամբ, ապա ենթադրվում է, որ առարկան շարժվում է միատեսակ ուղիղ գծով սկավառակի հետ համեմատած սկավառակի շառավղով: արագություն պտտման կենտրոնից: Բացի իներցիոն կենտրոնախույս ուժից, օբյեկտի վրա ազդում է նաև Կորիոլիս ուժը։ Coriolis ուժի չափը որոշվում է սկավառակի անկյունային արագությամբ և առարկայի ճառագայթային արագությամբ։ Ենթադրելով, որ Coriolis ուժը ներկայացված է f-ով, դրա արտահայտությունը հետևյալն է.

(1-4)

Բանաձևում.

մ - շարժվող առարկայի զանգվածը
v- առարկայի արագությունը պտտվող հղման համակարգում
«w- Պտտվող հղման շրջանակի անկյունային արագություն:

Ինչպես ցույց է տալիս հավասարումը, Coriolis ուժի առկայությունը կախված է ճառագայթային արագության և անկյունային արագության միաժամանակյա առկայությունից. եթե որևէ արագություն զրոյական է, Coriolis ուժ չի առաջանա:

(1-4) հավասարումից ակնհայտ է, որ երբ պտտման անկյունային արագությունը հաստատուն է, Coriolis ուժը fc ուղիղ համեմատական է օբյեկտի զանգվածի և արագության CO2-ին: Այս սկզբունքը կազմում է զանգվածային հոսքը չափելու համար Coriolis ուժի օգտագործման հիմնարար տեսական հիմքը: Հոսքի չափման ժամանակ չափվող CO2-ը հոսում է շարժական խողովակով, որը պտտվում է որոշակի անկյունային արագությամբ՝ դրանով իսկ հասնելով հոսքի արագության և անկյունային արագության միաժամանակյա գոյությանը: Այս շարժական խողովակը կոչվում է հոսքի չափման խողովակ: Չափիչ խողովակը կարող է հասնել անհրաժեշտ պայմանների՝ պարբերաբար պտտվելով կամ թրթռալով: Երբ հեղուկը հոսում է չափիչ խողովակով, այն ունենում է Կորիոլիսի էֆեկտը անկյունային արագության պարբերական փոփոխությունների պատճառով, թեև համեմատաբար պարզ կառուցվածքով:

CO2 զանգվածային հոսքաչափի առանձնահատկությունները

↗ Նախատեսված է գազի հոսքի չափերի համար՝ սկսած միկրո CO2 զանգվածային հոսքաչափից DN1.5-ից մինչև DN200 (8 դյույմ)
↗ Բարձր խտությամբ գազերի գազի զանգվածի հոսքի ուղղակի չափում
↗ Հագեցած է էլեկտրոնային էկրաններով, 4-20 մԱ, RS485 և խմբաքանակի կառավարման ընտրանքներով
↗ Գազի զանգվածի հոսքի չափման բարձր ճշգրտություն
↗ Իդեալական է բարձր ճնշման գազի հոսքի ծրագրերի համար, ինչպիսիք են CO2 կամ LPG գազի հոսքի մոնիտորինգը
↗ Կարող է նաև չափել չափազանց ցածր ջերմաստիճանի CO2 զանգվածային հոսքը
↗ Գազի հոսքի արագության թվային ցուցումներ կիլոգրամներով վայրկյանում (կգ/վ) կամ կգ/ժ, տ/ժ, զանգվածային հոսքի միավոր

Coriolis հոսքաչափ՝ CO2-ի կրիոգեն հոսքի չափման համար

Coriolis հոսքաչափերը շատ արդյունավետ են կրիոգեն CO2-ի չափման համար, հատկապես այն ծրագրերում, որոնք պահանջում են ճշգրիտ զանգվածի հոսքի չափում ծայրահեղ ցածր ջերմաստիճաններում: Այս հաշվիչներն օգտագործում են Coriolis էֆեկտը, որտեղ հեղուկի զանգվածային հոսքի արագությունը որոշվում է՝ չափելով առաջացած Coriolis ուժը, երբ CO2-ը հոսում է թրթռացող խողովակների միջով: Կրիոգեն CO2-ի համար Coriolis-ի հոսքաչափերի օգտագործման հիմնական առավելությունը կայանում է նրանում, որ նրանց ուղղակի զանգվածը չափելու հնարավորություն է, որը մնում է բարձր ճշգրիտ նույնիսկ ծայրահեղ ցածր ջերմաստիճանի դեպքում: Բացի այդ, դրանք ապահովում են գերազանց կրկնելիություն և հուսալիություն՝ առանց հոսքի ուղղիչ սարքերի կամ ջերմաստիճանի փոխհատուցման: Սա դրանք դարձնում է իդեալական այնպիսի ծրագրերի համար, ինչպիսիք են կրիոգեն պահեստավորումը, փոխադրումը և ճշգրիտ չափաբաժինը արդյունաբերական գործընթացներում, որտեղ CO2-ի պահպանումն իր գերկրիտիկական կամ հեղուկ վիճակում չափազանց կարևոր է:

Միկրո CO2 զանգվածի հոսքաչափ

Մենք նաև առաջարկում ենք միկրո զանգվածային հոսքաչափեր CO2-ի համար, հիմնականում ներառյալ ջերմային գազի միկրո հոսքաչափերը և Coriolis հոսքաչափերը:

Ջերմային գազի միկրո հոսքաչափերը նախատեսված են չափազանց ցածր հոսքի արագությունը բարձր ճշգրտությամբ չափելու համար: Նվազագույն հոսքը, որը մենք կարող ենք հայտնաբերել, այնքան ցածր է, որքան 2 մլ/րոպե, բայց այն դեռ կարող է պահպանել բարձր ճշգրտություն՝ ± 1% FS: Նրանք գործում են՝ հայտնաբերելով ջերմաստիճանի փոփոխությունները, երբ CO2-ն անցնում է տաքացվող սենսորով: Առավելությունները ներառում են ցածր հոսքի արագության նկատմամբ բարձր զգայունություն, շարժվող մասերի բացակայություն (ինչը նշանակում է նվազագույն սպասարկում) և արագ արձագանքման ժամանակներ: Այս հաշվիչները իդեալական են փոքր քանակությամբ գազի ճշգրիտ հսկողություն պահանջող ծրագրերի համար, ինչպիսիք են լաբորատոր հետազոտությունները, բժշկական սարքերը և շրջակա միջավայրի մոնիտորինգը:

Մյուս կողմից, Coriolis միկրո հոսքաչափերը ուղղակիորեն չափում են զանգվածային հոսքը՝ հայտնաբերելով Coriolis ուժը, որը առաջանում է CO2-ի հոսքի թրթռացող խողովակների միջով: Այս հաշվիչները ապահովում են զանգվածային հոսքի բարձր ճշգրիտ և հուսալի չափումներ՝ անկախ ճնշման և ջերմաստիճանի տատանումներից: Դրանք հատկապես հարմար են այն կիրառությունների համար, որտեղ ճշգրտությունը կարևոր է, օրինակ՝ դեղագործական արտադրության, քիմիական վերամշակման և սննդի և խմիչքների արդյունաբերության մեջ: Հաշվիչների երկու տեսակներն էլ կարևոր են այն գործընթացներում, որտեղ CO2-ի զանգվածի ճշգրիտ չափումը կարևոր է, և յուրաքանչյուրն առաջարկում է յուրահատուկ առավելություններ՝ կախված կիրառման կարիքներից: