El nombre en inglés del medidor de flujo es flowmeter, y el Comité Nacional de aprobación de términos científicos y tecnológicos lo define como: un instrumento que indica el flujo medido y / o la cantidad total de líquido durante el intervalo de tiempo seleccionado. En pocas palabras, es un instrumento utilizado para medir el flujo de líquido en tuberías o canales abiertos.
El medidor de flujo se divide en medidor de flujo de presión diferencial, medidor de flujo de rotor, medidor de flujo de estrangulamiento, medidor de flujo de costura fina, medidor de flujo de volumen, medidor de flujo electromagnético, medidor de flujo ultrasónico, etc. Clasificación por medio: medidor de flujo líquido y medidor de flujo de gas.
La medición es el ojo de la producción industrial. La medición del flujo es uno de los componentes de la Ciencia y la tecnología metrológicas, que está estrechamente relacionado con la economía nacional, la construcción de la defensa nacional y la investigación científica. Hacer bien este trabajo desempeña un papel importante en garantizar la calidad de los productos, mejorar la eficiencia de la producción y promover el desarrollo de la Ciencia y la tecnología, especialmente en la era actual de la crisis energética y la creciente automatización de la producción industrial, la posición y el papel del medidor de flujo en la economía nacional son más obvios.
La unidad común de ingeniería, m3 / h, se puede dividir en caudal instantáneo (tasa de flujo) y caudal acumulado (flujo total), que es la cantidad de tuberías cerradas o secciones transversales efectivas de canales abiertos por unidad de tiempo, y las sustancias que fluyen pueden ser gases, líquidos y sólidos; El flujo acumulado es la cantidad acumulada de líquido que fluye a través de una tubería cerrada o una sección efectiva de un canal abierto durante un período de tiempo determinado (un día, una semana, un mes, un año). El caudal acumulado también se puede obtener a través de la integración del caudal instantáneo al tiempo, por lo que también se puede obtener la fase entre el medidor de flujo instantáneo y el medidor de flujo acumulado.

Desarrollo de aplicaciones

Corioli
El medidor de flujo de masa de Coriolis (en adelante, cmf) es un medidor de flujo de masa directo hecho utilizando el principio de fuerza de Coriolis que produce una fuerza proporcional al flujo de masa cuando el líquido fluye en un tubo vibrante. [2]
La aplicación de CMF en China comenzó tarde, y varias fábricas manufactureras han desarrollado sus propios mercados de suministro; También hay varias fábricas manufactureras que forman empresas conjuntas o citan series de instrumentos de producción tecnológica extranjera.
CMF en el extranjero ha desarrollado más de 30 series, y el desarrollo de cada serie se centra en la tecnología: innovación en el diseño de la estructura del tubo de medición de detección de flujo: mejorar la estabilidad cero y la precisión del rendimiento del instrumento; Aumentar la deflexión del tubo de medición y mejorar la sensibilidad: mejorar la distribución del estrés del tubo de medición, reducir el daño por fatiga y fortalecer la capacidad de resistencia a la interferencia de vibración.
Algunos fabricantes han desarrollado instrumentos Coriolis que pueden medir la fase Gas - líquido, que se pueden aplicar en ocasiones en las que los instrumentos tradicionales originales, como descargar barcos y contener medios de burbuja, no pueden funcionar. Al mismo tiempo, hay un transmisor MVD que puede realizar la autocorrección en línea del instrumento, es decir, no es necesario quitar el medidor de flujo y utilizar la inspección de la rigidez del tubo de flujo para juzgar el rendimiento del instrumento en el sitio.
Electromagnetismo
Desde que emf entró en aplicaciones industriales a principios de la década de 1950, el campo de uso se ha expandido cada vez más, representando entre el 16% y el 20% de las ventas de instrumentos de tráfico en varios países desde finales de la década de 1980.
China se está desarrollando rápidamente, con ventas estimadas de 6.500 a 7.500 unidades en 1994. En China se han producido emf con un calibre máximo de 2 a 6 m, y hay una capacidad de equipo de calibre de verificación de flujo real de 3 m. Las ventas han alcanzado los 77 millones de dólares en 2008, y se estima que las ventas superan las 350.000 unidades.
Calle vórtice
USF entró en aplicaciones industriales a finales de la década de 1960 y ha representado entre el 4% y el 6% de las ventas de instrumentos de tráfico en varios países desde finales de la década de 1980. En 1992, las ventas mundiales se estimaron en 35,48 millones de unidades, y los productos nacionales se estimaron en 8000 a 9000 unidades en el mismo período.

Área de aplicación

La aplicación de la tecnología de medición de flujo y los instrumentos tiene aproximadamente los siguientes campos.
Producción industrial
El medidor de flujo es una de las grandes categorías de instrumentos e instalaciones de automatización de procesos. es ampliamente utilizado en todos los campos de la economía nacional, como la metalurgia, la electricidad, el carbón, la industria química, el petróleo, el transporte, la construcción, el textil, la alimentación, la medicina, la agricultura, la protección del medio ambiente y la vida cotidiana de las personas. es una herramienta importante para desarrollar la producción industrial y agrícola, ahorrar energía, mejorar la calidad de los productos y mejorar la eficiencia económica y el nivel de gestión. Entre los instrumentos y dispositivos de automatización de procesos, los instrumentos de flujo tienen dos funciones principales: como instrumentos de detección del sistema de control de automatización de procesos y tabla total de la cantidad de materiales de medición.
Medición de energía
La energía se divide en energía primaria (carbón, petróleo crudo, metano de carbón, gas de petróleo y gas natural), energía secundaria (electricidad, coque, gas artificial, petróleo refinado, gas licuado de petróleo, vapor) y medio de trabajo portador de energía (aire comprimido, oxígeno, nitrógeno, hidrógeno, agua), etc. La medición de la energía es un medio importante para gestionar científicamente la energía, lograr el ahorro de energía y la reducción del consumo, y mejorar los beneficios económicos. Los instrumentos de flujo son una parte importante de los instrumentos de medición de energía. las fuentes de energía comunes, como el agua, el gas artificial, el gas natural, el vapor y los productos petroleros, utilizan un número extremadamente grande de medidores de flujo. son herramientas indispensables para la gestión energética y la contabilidad económica.
Protección del medio ambiente
Las emisiones de gases de combustión, líquidos residuales, aguas residuales, etc., contaminan gravemente la atmósfera y los recursos hídricos y amenazan gravemente el medio ambiente de vida humano. El Estado incluye el desarrollo sostenible como política nacional, y la protección del medio ambiente será el tema más importante del siglo XXI. Para controlar la contaminación del aire y el agua, es necesario fortalecer la gestión, y la base de la gestión es el control cuantitativo de la contaminación, y el medidor de flujo tiene una posición insustituible en la medición de las emisiones de gases de combustión, las aguas residuales y el flujo de tratamiento de gases de escape.
China es un país con el carbón como principal fuente de energía, y millones de chimeneas en todo el país siguen emitiendo gases de combustión a la atmósfera. El control de las emisiones de gases de combustión es un proyecto importante para erradicar la contaminación, y cada chimenea debe instalar un instrumento de análisis de gases de combustión y un medidor de flujo para formar un sistema de monitoreo de emisiones continuo. El volumen de flujo del gas de combustión es muy difícil, su dificultad es que la chimenea es grande y de forma irregular, la composición del gas cambia de forma indefinida, el rango de flujo es grande, sucio, polvo, corrosión, alta temperatura, sin sección recta, etc.
Transporte
Hay cinco formas: ferrocarril y carretera, aviación, transporte acuático y transporte por tuberías. Aunque el transporte por tuberías ya existe, su aplicación no es común. Con el prominente problema de la protección del medio ambiente, las características del transporte por tuberías han atraído la atención de la gente. El transporte por tubería debe estar equipado con un medidor de flujo, que es el ojo para controlar, distribuir y despachar, así como una herramienta necesaria para la supervisión de Seguridad y la contabilidad económica.

Tipos comunes:

Hay muchos tipos de métodos e instrumentos de medición de flujo, así como muchos métodos de clasificación. Antes de 2011, había hasta 60 tipos de instrumentos de flujo disponibles para la industria. La razón por la que hay tantas variedades es que no hay ningún líquido, ningúnRango, cualquier Estado de flujo y cualquier condición de uso es aplicable al medidor de flujo, pero con el progreso de los tiempos, en esta era del Big Bang tecnológico, finalmente apareció un último producto.Medidor de flujo de masaEl medidor de flujo de masa es adecuado para cualquier fluido, cualquier rango, cualquier Estado de flujo y cualquier condición de uso, pero el precio es relativamente caro y no se puede popularizar en la industria.

Los más de 60 instrumentos de tráfico antiguos, cada producto tiene su aplicabilidad específica y sus limitaciones. Según los objetos de medición, hay dos categorías principales: tuberías cerradas y canales abiertos; Según el propósito de la medición, también se puede dividir en medición total y medición de flujo, y sus instrumentos se llaman medidor total y medidor de flujo, respectivamente.
Además, según el principio de medición, se puede dividir en las siguientes categorías principales:
1. principios mecánicos: los instrumentos que pertenecen a tales principios son el tipo de presión diferencial y el tipo de rotor que utilizan el Teorema de bernoulli; Tipo de impulso y tipo de tubo móvil que utilizan el Teorema de impulso; Utilizando la fórmula de masa directa de la segunda Ley de newton; Tipo de objetivo que utiliza el principio del impulso del fluido; Tipo turbina que utiliza el Teorema de momento angular; Tipo vórtice y tipo calle vórtice que utilizan el principio de oscilación de fluidos; Tipo de tubo de Pitot que utiliza la diferencia de presión estática total, así como tipo de volumen y vertedero, tipo de ranura, etc.
2. principios eléctricos: los instrumentos utilizados para tales principios son electromagnéticos, condensadores diferenciales, inductores, resistencias de deformación, etc.
3. principios acústicos: los que utilizan principios acústicos para medir el flujo son ultrasónicos. acústicos (ondas de choque), etc.
4. principio térmico: el tipo de calor, el tipo de calor directo, el tipo de calor indirecto, etc., que utilizan el principio térmico para medir el flujo.
5. principios ópticos: láser, fotovoltaico, etc. son instrumentos que pertenecen a tales principios.
6. principios de la física atómica: la resonancia magnética nuclear, la radiación nuclear, etc. son instrumentos que pertenecen a tales principios.
7. otros principios: hay principios de marcado (principio de rastreo, principio de resonancia magnética nuclear), principios relacionados, etc.
Este artículo expone el principio, las características, la situación general de aplicación y el juego de varios medidores de flujo en el país y en el extranjero de acuerdo con los métodos de clasificación más populares y amplios en la actualidad:
Objetivo
El medidor de flujo objetivo es un medidor de flujo basado en principios mecánicos, que se ha desarrollado y aplicado en la industria durante décadas. El nuevo medidor de flujo objetivo sbl es un nuevo medidor de flujo de inducción de fuerza capacitiva desarrollado sobre la base del medidor de flujo objetivo tradicional con el desarrollo de nuevos sensores y tecnología microelectrónica. no sólo tiene las características de componentes móviles del medidor de flujo, como placas de agujero y turbocalles, sino que también tiene una alta sensibilidad, precisión comparable Al medidor de flujo de volumen y un amplio rango de medición. [3]
China desarrolló un transmisor de flujo objetivo eléctrico y neumático en la década de 1970, que es un instrumento de detección de instrumentos combinados de unidades eléctricas y neumáticas. Debido a que el convertidor de fuerza adoptó directamente el mecanismo de equilibrio de fuerza del transmisor de presión diferencial en ese momento, este medidor de flujo no pudo evitar traer muchos defectos causados por el propio mecanismo de equilibrio de fuerza, como la fácil deriva de la posición cero, la baja precisión de medición y la mala fiabilidad del mecanismo de palanca. Debido al arrastre del bajo rendimiento del mecanismo de equilibrio de fuerza, muchas de las ventajas del medidor de flujo de objetivo en sí no se han aprovechado de manera efectiva, y la mala impresión de los usuarios del medidor de flujo de objetivo antiguo aún no se ha eliminado.
El convertidor de fuerza del nuevo medidor de flujo objetivo sbl utiliza un convertidor de fuerza de tensión, que elimina por completo las deficiencias del mecanismo de equilibrio de fuerza anterior. el nuevo medidor de flujo objetivo también aplica tecnología microelectrónica y tecnología informática al convertidor de señal y la parte de visualización. El medidor de flujo tiene una serie de ventajas y cree que jugará un papel importante en muchos medidores de flujo en el futuro.
Tipo de presión diferencial
El medidor de flujo de presión diferencial es un instrumento que calcula el flujo de acuerdo con la presión diferencial generada por la interacción entre el detector de flujo y el líquido instalado en la tubería, las condiciones conocidas del líquido y el tamaño geométrico del detector y la tubería.
El medidor de flujo de presión diferencial consta de un dispositivo primario (pieza de detección) y un dispositivo secundario (convertidor de presión diferencial y medidor de visualización de flujo). Por lo general, los medidores de flujo de presión diferencial se clasifican en forma de piezas de prueba, como medidores de flujo de placa de agujero, medidores de flujo venturi, medidores de flujo de tubo de velocidad,Principio del tubo Pitot - medidor de flujo bitobaEspera.
El dispositivo secundario es una variedad de medidores de presión diferencial mecánicos, electrónicos, electromecánicos, transmisores de presión diferencial e instrumentos de visualización de flujo. Se ha convertido en una gran categoría de instrumentos con un alto grado de tres modernizaciones (serialización, generalización y estandarización) y una variedad y especificaciones complejas, que pueden medir tanto los parámetros de flujo como otros parámetros (como presión, posición, densidad, etc.).
Según su principio de acción, las piezas de detección del medidor de flujo de presión diferencial se pueden dividir en: dispositivo de estrangulamiento, resistencia hidráulica, centrífuga, cabeza de presión dinámica, ganancia de cabeza de presión dinámica y tipo de chorro.
Las piezas de prueba se pueden dividir en dos categorías principales según su grado de estandarización: estándar y no estándar.
Las llamadas piezas de prueba estándar son siempre que se diseñen, fabriquen, instalen y utilicen de acuerdo con los documentos estándar, y sus valores de flujo y errores de medición estimados se pueden determinar sin necesidad de calibrar el flujo real.
Las pruebas no estándar están menos maduras y aún no se han incluido en las normas internacionales. El medidor de flujo de presión diferencial es el medidor de flujo más utilizado, ocupando el primer lugar entre varios instrumentos de flujo. Debido a la aparición de varios nuevos medidores de flujo, su uso ha disminuido gradualmente, pero sigue siendo la categoría más importante de medidores de flujo.
Selección:
Selección general
Se pueden considerar desde cinco aspectos, a saber, el rendimiento del medidor de flujo, las características del fluido, las condiciones de instalación, las condiciones ambientales y los factores económicos. Los factores detallados en cinco aspectos son los siguientes:
En términos de rendimiento del instrumento: precisión, repetibilidad, lineal, rango, rango de flujo, características de salida de señal, tiempo de respuesta, pérdida de presión, etc.;
En cuanto a las características del fluido: temperatura, presión, densidad, viscosidad, corrosión química, abrasividad, escala, fase mixta, cambio de fase, conductividad eléctrica, velocidad del sonido, conductividad térmica, capacidad de calor específica, índice de isentrópica;
Condiciones de instalación: dirección de disposición de la tubería, dirección de flujo, longitud de la Sección de tubería recta aguas arriba y aguas abajo de la pieza de detección, calibre de la tubería, espacio de mantenimiento, fuente de alimentación, puesta a tierra, equipos auxiliares (filtros, eliminadores de aire), instalación, etc.;
Condiciones ambientales: temperatura ambiente, humedad, interferencia electromagnética, seguridad, protección contra explosiones, vibración de tuberías, etc.;
En términos de factores económicos: costos de compra de instrumentos, costos de instalación, costos de operación, costos de verificación, costos de mantenimiento, vida útil de los instrumentos, piezas de repuesto, etc.
(2) los pasos para la selección del medidor de flujo son los siguientes:
1. seleccionar los tipos de instrumentos disponibles en función del tipo de fluido y cinco consideraciones (deben haber varios tipos para elegir);
2. recopilar información sobre los tipos de elecciones primarias y la información sobre precios para preparar las condiciones para un análisis y comparación en profundidad;
3. el método de eliminación se concentra gradualmente en 1 a 2 tipos, y los objetivos de preselección deben determinarse mediante análisis comparativos repetidos de cinco factores.
Precauciones
Las características del fluido se refieren principalmente a la presión, temperatura, densidad, viscosidad, compresibilidad del gas, etc. debido a que el volumen del gas cambia con la temperatura y la presión, se debe considerar si se debe compensar y corregir.
El rendimiento del instrumento se refiere a la precisión, repetibilidad, lineal, relación de rango, pérdida de presión, flujo inicial, señal de salida y tiempo de respuesta del instrumento. El cronometraje de selección de flujo debe analizar y comparar cuidadosamente los indicadores anteriores y seleccionar instrumentos que puedan cumplir con los requisitos de flujo del medio de medición.
Las condiciones de instalación se refieren al flujo de gas, la dirección de la tubería, la longitud de la tubería directa aguas arriba y aguas abajo, el diámetro de la tubería, la ubicación espacial y los accesorios de tubería, que afectarán el funcionamiento preciso, el mantenimiento y la vida útil del medidor de flujo de gas.
Los factores económicos se refieren a los costos de compra, instalación, mantenimiento, verificación y piezas de repuesto, que a su vez se ven afectados por el rendimiento, la fiabilidad y la vida útil de los medidores de gas.
El nivel de precisión y la función seleccionan el nivel de precisión del instrumento de acuerdo con los requisitos de medición y el lugar de uso para lograr un cálculo económico y económico. Por ejemplo, en ocasiones de liquidación comercial, entrega de productos y medición de energía,
En la selección del nivel de precisión, como el nivel 1.0, el nivel 0.5, o superior, para el control del proceso, se seleccionan diferentes niveles de precisión de acuerdo con los requisitos de control. Algunos son solo para detectar el flujo del proceso, sin necesidad de hacer un control y medición precisos, se puede elegir un nivel de precisión ligeramente inferior, como 1,5, 2,5 o incluso 4,0, cuando se puede elegir un medidor de flujo electromagnético enchufable de bajo precio para medir el flujo del medio, el rango del instrumento y el medio de medición del calibre, el flujo completo del medidor de flujo electromagnético se puede seleccionar en el rango de 0,5 - 12m / S del flujo del medio de medición. La elección de la especificación del instrumento (calibre) no es necesariamente la misma que la tubería de proceso, debe depender de si el rango de flujo de medición está dentro del rango de flujo, es decir, cuando el caudal de la tubería es bajo y no puede cumplir con los requisitos del medidor de flujo o cuando la precisión de medición no está garantizada Bajo este caudal, es necesario reducir el calibre del instrumento, aumentando así el caudal en la tubería y obteniendo resultados de medición satisfactorios.