Mikä on virtausmittari?

Mitä on virtausmittari?

Virtausmittarin määritelmä

Virtausmittari on laite, joka mitataa nestemäisten, kaasumuotoisten tai kiinteiden aineiden virtausnopeutta.

• Virtausmittareiden tyypit

• Mekaaniset virtausmittarit

• Optiset virtausmittarit

• Avovirtauskanavien virtausmittarit

Mekaaniset virtausmittarit

Potentiaalinen siirtymävirtausmittari

Nämä mittarit mitaavat virtausnopeutta ottamalla nesteen kammioon ja mittaamalla sen tilavuutta. Tämä on samankaltainen kuin täyttää vedellä astia tiettyyn tasoon ja sitten päästää se virtamaan ulos.

Nämä virtausmittarit voivat mitata väliaikaisia virtauksia tai pieniä virtausnopeuksia, ja ne sopivat kaikkiin nesteisiin riippumatta niiden viskositeetista tai tiheydestä. Positiivisen siirtymän virtausmittarit voidaan pitää kestävinä, koska ne eivät vaikuta putken sisällä olevaan myrskyilyyn.

Kallistuva levy mittari, vaihtoehtoinen pisto mittari, heiluri- tai pyöreä pisto mittari, kaksipyöräinen mittari, kuten hampurilaismittari, ovalimittari (Kuva 1) ja spiraalihampurilaismittari kuuluvat tähän luokkaan.

Massavirtausmittarit

Nämä mittarit arvioivat virtausnopeutta mittaamalla läpäisevän aineen massa. Niitä käytetään yleensä kemian teollisuudessa, jossa painopohjaiset mittaukset ovat tärkeämpiä kuin tilavuusmittaukset.

Lämpömittarit (Kuva 2a) ja Coriolisin virtausmittarit (Kuva 2b) kuuluvat tähän luokkaan. Lämpömittareissa virtaava nestemäinen aine jäättää ennakkolämmitystä saanutta sondea. Lämpölaskun voi havaita ja sitä käytetään määrittämään nesteen virtausnopeus.

Toisaalta, Coriolisin mittarit toimivat Coriolisin periaatteen mukaan, jossa nesteen virtaus värähtelevään putkeen aiheuttaa taajuuden, vaihekuilun tai amplitudin muutoksen, mikä antaa mittarille virtausnopeuden määrän.

Painepoikkeaman virtausmittarit

Painepoikkeaman virtausmittarit mitaavat virtauksen havaitsemalla nesteen kulkiessa esteen läpi aiheuttaman paineen laskun. Kun nesteen virtaus lisääntyy, paineen lasku esteen yli kasvaa, mikä tallennetaan mittareilla. Virtausnopeus on verrannollinen tähän paineen laskuun neliöjuuren mukaisesti Bernoullin yhtälön mukaan.

Orifisi mittari, virtausputkin mittari, virtausputken mittari, pilottiputken mittari, kulman mittari, kohdemittari, Dall-tuotteen mittari, kartion mittari, Venturin putken mittari, laminaarivirtausmittari ja muuttuva alue mittari (Rotametri) ovat joitakin esimerkkejä painepoikkeaman virtausmittareista.

Nopeusvirtausmittarit

Nopeusvirtausmittarit arvioivat virtausnopeutta mittaamalla nesteen nopeutta. Nopeus tarjoaa suoraan virtausnopeuden määrän, koska ne ovat verrannollisia. Nämä mittarit voivat mitata nopeuden eri menetelmin, mukaan lukien tuuletin.

Nopeuden mittaamisen tavasta riippuen meillä on erilaisia nopeusvirtausmittareita, kuten tuulinenvirtausmittari, virratusten virtausmittari, Pitotin putken virtausmittari, propellorin virtausmittari, paddelin tai Peltonin ratavirtausmittari, yksijousivirtausmittari ja useajousivirtausmittari.

Ympäristövaarojen, kuten kaivostoiminnan, vaativat ei-intrusiivisia virtausmittareita. SONAR-virtausmittarit, jotka ovat nopeusvirtausmittareiden tyyppiä, palvelevat tällaisia vaatimuksia. Lisäksi ultraviolettivirtausmittarit ja sähkömagneettiset virtausmittarit ovat osa nopeusvirtausmittareiden ryhmää.

Optiset virtausmittarit

Optiset virtausmittarit käyttävät valoa virtausnopeuden mittaamiseen. Ne käyttävät yleensä laserpätkää ja valomittaria. Kaasupartikkelit sirpalevat laserpätkää luoden signaaleja, jotka vastaanotin havaitsee. Mittaamalla näiden signaalien välissä olevaa aikaa voidaan määrittää kaasun nopeus.

Koska nämä mittarit mitaavat kaasujen partikkelien todellisen nopeuden, ne eivät vaikuta lämpötilan ehdot tai kaasun virtauksen vaihteluihin. Siksi ne kykenevät tarjoamaan erittäin tarkkoja virtausdatan jopa epäsuotuisissa olosuhteissa, kuten korkeassa lämpötilassa ja paineessa, korkeassa kosteudessa jne.

Avovirtauskanavien virtausmittarit

Avovirtauskanavien virtausmittarit käytetään nesteen virtausnopeuden mittaamiseen, jonka polku sisältää vapaan pinnan. Weir-mittarit ja Flume-mittarit (Kuva 6) ovat avovirtauskanavien virtausmittareita, jotka käyttävät sekundäärilaitteita, kuten kuplien tai floatteja, mittaamaan nesteen syvyyttä tietyssä pisteessä. Tästä syvyydestä voidaan saada nesteen virtausnopeuden määrä.

Toisaalta, värjäystestiperustaisissa avovirtausmittauksissa käytetään tiettyä määrää värjää tai suolaa muuttaakseen virtaavan nesteen pitoisuutta. Tuloksena oleva liuotuminen antaa mittauksen nesteen virtausnopeudesta. On huomattava, että virtausmittareiden tarkkuuteen, jolla ne tarvitsevat toimimaan, määrää sovellus, johon ne käytetään.

Esimerkiksi, kun haluamme valvoa veden virtausta puutarhassamme olevassa putkessa, riittää käyttää virtausmittaria, jolla on alempi tarkkuus kuin sellaisella, jota käytetään alkaliin virtaamisen valvontaan kemiallisessa prosessissa. Lisäksi on huomattava, että virtausmittarit, kun ne käytetään yhdessä virtausventtiileiden kanssa, voivat suorittaa ohjaustoimenpiteitä onnistuneesti.