Co je to Flow Meter?

Co je to měřič průtoku?

Definice měřiče průtoku

Měřič průtoku je zařízení, které měří průtok pevných látek, kapalin nebo plynů.

• Druhy měřičů průtoku

• Mechanické měřiče průtoku

• Optické měřiče průtoku

• Měřiče průtoku otevřeného kanálu

Mechanické měřiče průtoku

Měřiče průtoku s kladnou výměnou

Tyto měřiče měří průtok tím, že zachytí tekutinu v komoře a změří její objem. Je to podobné naplnění kbelíku vodou na specifickou úroveň a poté uvolnění této vody.

Tyto měřiče průtoku mohou měřit přerušované průtoky nebo malé průtoky a jsou vhodné pro jakoukoli tekutinu bez ohledu na její viskozitu nebo hustotu. Měřiče průtoku s kladnou výměnou lze považovat za odolné, protože nejsou ovlivněny turbulentností v trubce.

K tomuto typu patří kyvadlové disky, vzájemně pohyblivé písty, oscilující nebo rotující písty, dvojrotorové typy jako ozubené čítače, oválné ozubené čítače (Obrázek 1) a šroubové ozubené čítače.

Měřiče hmotnostního průtoku

Tyto měřiče odhadují průtok tím, že měří hmotnost látky, která protéká. Jsou obvykle používány v chemickém průmyslu, kde jsou měření založená na hmotnosti důležitější než objem.

Termické čidlo (Obrázek 2a) a Coriolisové měřiče průtoku (Obrázek 2b) spadají do této kategorie. V případě termických čidel proud tekutiny ochlazuje sondu, která je předehřátá na určitou teplotu. Ztráta tepla může být detekována a použita k určení rychlosti, jakou tekutina protéká.

Na druhou stranu, Coriolisové čidlo funguje na principu Coriolisovy síly, kdy průtok tekutiny skrz vibrující trubku způsobí změnu frekvence, fázový posuv nebo amplitudu, což dává měření průtoku.

Měřiče průtoku s diferenciálním tlakem

Měřiče průtoku s diferenciálním tlakem měří průtok sledováním poklesu tlaku, když tekutina prochází překážkou v cestě. S rostoucím průtokem tekutiny se také zvyšuje pokles tlaku napříč překážkou, což měří tyto čidlo. Průtok je úměrný druhé odmocnině tohoto poklesu tlaku, podle Bernoulliho rovnice.

Příklady měřičů průtoku s diferenciálním tlakem zahrnují čidlo s otvorem, čidlo s tryskou, čidlo s trubicí, čidlo s pilotní trubkou, čidlo s ohybem, čidlo s cílem, čidlo Dall, čidlo s kuželem, čidlo Venturi, laminární čidlo a čidlo s proměnnou plochou (rotametr).

Měřiče rychlostního průtoku

Rychlostní měřiče průtoku odhadují průtok měřením rychlosti tekutiny. Rychlost poskytuje přímý odhad průtoku, protože jsou úměrné. Tyto měřiče mohou měřit rychlost různými metodami, včetně turbín.

V závislosti na způsobu určení rychlosti máme různé druhy rychlostních měřičů průtoku, jako jsou čidlo s turbínou, čidlo s vortextovým odstředivým efektem, čidlo s Pitotovou trubicí, čidlo s lodním šroubem, čidlo s ploškou nebo Peltonovým kolem, jednojetové čidlo a vícejetové čidlo.

Měření průtoku tekutin v nebezpečných prostředích, včetně těch v hornictví, vyžaduje nenarušující měřiče průtoku. SONAR měřiče, které jsou typem rychlostních měřičů, slouží k tomuto požadavku. Kromě toho ultrazvukové měřiče a elektromagnetické měřiče průtoku také tvoří součást rychlostních měřičů průtoku.

Optické měřiče průtoku

Optické měřiče průtoku používají světlo k měření průtoku. Typicky používají laserový paprsek a fotodetektory. Plynové částice rozptylují laserový paprsek a vytvářejí pulsy, které jsou detekovány přijímačem. Měřením času mezi těmito signály lze určit rychlost plynu.

Jelikož tyto měřiče měří skutečnou rychlost částic tvořících plyny, nejsou ovlivněny tepelnými podmínkami a kolísáními průtoku plynu. Proto jsou schopny poskytnout velmi přesná data o průtoku i v nejneúspěšnějším prostředí, například při vysoké teplotě a tlaku, vysoké vlhkosti atd.

Měřiče průtoku otevřeného kanálu

Měřiče průtoku otevřeného kanálu se používají k měření průtoku tekutiny, jejíž cesta zahrnuje volnou hladinu. Měřiče průtoku otevřeného kanálu, jako jsou měřiče s hrází a měřiče s flumem (Obrázek 6), používají vedlejší zařízení, jako jsou bublinové čidlo nebo plavidlo, k měření hloubky tekutiny v konkrétním bodě. Z této hloubky lze získat průtok tekutiny.

Na druhou stranu, v případě měření průtoku otevřeného kanálu založeného na testu barvivem, se používá určitá předem stanovená množství barviva nebo soli k změně koncentrace proudícího toku tekutiny. Výsledné diluence dává měření průtoku tekutiny. Další faktor, který je třeba zohlednit, je, že měřiče průtoku, když se používají spolu s ventilací průtoku, mohou úspěšně provádět řídící akce.