Kaj je merilnik pretoka?

Kaj je merilnik pretoka?

Definicija merilnika pretoka

Merilnik pretoka je naprava, ki meri hitrost pretoka tekočin, plinov ali trdnih snovi.

• Vrste merilnikov pretoka

• Mehanski merilniki pretoka

• Optični merilniki pretoka

• Merilniki pretoka za odprte kanale

Mehanski merilniki pretoka

Merilniki s pozitivnim zamenjavo

Ti merilniki merijo hitrost pretoka tako, da zajamejo tekočino v komoru in izmerijo njeno prostornino. To je podobno polnjenju vedra z vodo do določene ravni in nato pustiti, da se izvede.

Ti merilniki pretoka lahko meritajo intermitentne pretoke ali majhne hitrosti pretoka in so primerne za katero koli tekočino, ne glede na njihovo viskoznost ali gostoto. Merilniki s pozitivno zamenjavo so močni, saj ostanejo nevtralni glede na turbulentnost v cevi.

Med te merilnike spadajo: nutacirni disk, reciprocni štoper, oscilatorni ali vrtilni štoper, dvorotorne vrste, kot so zibeljski merilniki, ovalni zibeljski merilniki (Slika 1) in helikalni zibeljski merilniki.

Merilniki mase

Ti merilniki ocenjujejo hitrost pretoka z merjenjem mase snovi, ki teče skozi njih. Običajno se uporabljajo v kemijski industriji, kjer so merila na osnovi teže pomembnejša kot prostorninska merila.

Termični merilniki (Slika 2a) in Coriolisovi merilniki (Slika 2b) spadata v to kategorijo. V primeru termičnih merilnikov, pretok tekočine ohladi sondu, ki je predhodno segreana do določene stopnje. Izguba toplote se zazna in uporabi za določanje hitrosti, s katero teče tekočina.

Nasprotno, Coriolisovi merilniki delujejo na principu Coriolisovega principa, pri katerem pretok tekočine skozi vibrirajočo cev povzroči spremembo frekvence, faznega zamika ali amplitude, kar daje merilo hitrosti pretoka.

Diferencialni tlakomeri pretoka

Diferencialni tlakomeri pretoka meritajo pretok z opazovanjem padca tlaka, ko tekočina prehaja skozi oviro v svoji poti. Ko se poveča pretok tekočine, se poveča tudi padec tlaka čez oviro, ki ga zabeležijo merilniki. Hitrost pretoka je sorazmerna s kvadratnim korenom tega pada tlaka, glede na Bernoullijev zakon.

Orifice plate meter, Flow nozzle meter, Flow tube meter, Pilot tube meter, Elbow tap meter, Target meter, Dall tube meter, Cone meter, Venturi tube meter, Laminar flow meter, and Variable Area meter (Rotameter) are a few examples of differential pressure flow meters.

Hitrostni merilniki pretoka

Hitrostni merilniki pretoka ocenjujejo hitrost pretoka z merjenjem hitrosti tekočine. Hitrost neposredno kaže hitrost pretoka, ker sta sorazmerni. Ti merilniki lahko meritajo hitrost z različnimi metodami, vključno z turbinami.

Glede na metodo, ki se uporablja za ugotavljanje hitrosti, imamo različne vrste hitrostnih merilnikov pretoka, kot so: Turbine flow meter, Vortex Shedding flow meter, Pitot tube flow meter, Propeller flow meter, Paddle or Pelton wheel flow meter, Single jet flow meter in Multiple jet flow meter.

Za merjenje hitrosti pretoka tekočin v nevarnih okoljih, vključno z rudarskimi, je potrebno neintruzivne merilnike pretoka. SONAR merilniki, ki so vrsta hitrostnih merilnikov, služijo takšnim zahtevam. Poleg tega tudi ultrazvočni merilniki in elektromagnetski merilniki pretoka tvorijo del hitrostnih merilnikov pretoka.

Optični merilniki pretoka

Optični merilniki pretoka uporabljajo svetlobo za merjenje hitrosti pretoka. Tako običajno uporabljajo lazerji in fotodetektorji. Plinski delci razpršijo lazerski žarek, s čimer ustvarijo signale, ki jih zazna sprejemnik. Z merjenjem časa med temi signaloma se lahko določi hitrost plina.

Ker ti merilniki meritajo dejansko hitrost delcev, ki sestavljajo plin, ostanejo neodvisni od toplotnih pogojev in variacij v pretoku plina. Zato so sposobni zagotavljati zelo natančne podatke o pretoku, tudi v najneprimernijih okoliščinah, recimo pri visokih temperaturah in tlakih, visoki vlage itd.

Merilniki pretoka za odprte kanale

Merilniki pretoka za odprte kanale se uporabljajo za merjenje hitrosti pretoka tekočine, katere pot vključuje prosto površino. Weir metri in Flume metri (Slika 6) so merilniki pretoka za odprte kanale, ki uporabljajo sekundarne naprave, kot so bublerji ali plavilo, za merjenje globine tekočine na določenem mestu. Iz te globine se lahko pridobi hitrost pretoka tekočine.

Nasprotno, v primeru merjenja pretoka v odprtih kanalah, ki temelji na barvanju, se uporablja določena predhodno določena količina barve ali soli, da se spremeni koncentracija tekučine. Rezultirajoča razredčenost daje merilo hitrosti pretoka tekočine. Nato je treba opozoriti, da je natančnost, s katero morajo delovati merilniki pretoka, odvisna od uporabe, za katero so namenjeni.

Na primer, kadar želimo nadzirati pretok vode skozi cev v našem vrtu, bi bilo dovolj, če bi uporabili merilnik pretoka z nižjo natančnostjo, kot bi bil uporabljen, če bi potrebovali nadzirati pretok alkali, namenjen kemijskemu procesu. Poleg tega je treba opozoriti še na en faktor, in sicer, da merilniki pretoka, uporabljeni skupaj s ventilatorji za pretok, lahko uspešno izvajajo kontrolne akcije.