Proudový čidlo: Co jsou a typy proudových čidl
Měřič průtoku je zařízení používané k měření průtoku pevných látek, kapalin nebo plynů. Měřiče průtoku mohou měřit lineárně, nelineárně, objemově nebo na základě hmotnosti. Měřiče průtoku jsou také známé jako měřiče průtoku, ukazatele průtoku nebo měřiče kapalin.
Typy měřičů průtoku
Hlavní typy měřičů průtoku zahrnují:
Mechanické měřiče průtoku
Optické měřiče průtoku
Měřiče průtoku pro otevřené kanály
Mechanické měřiče průtoku
Měřiče průtoku s kladným vytlačením
Tyto měřiče měří průtok tím, že měří objem tekutiny, která jimi prochází. Skutečný proces zahrnuje uvěznění tekutiny do určitého kontejneru, aby se zjistil její průtok. Toto je velmi podobné případu, kdy dovolíme, aby voda naplnila kbelík až do určité předem stanovené úrovně, po které se pak dovolí, aby vytekla.
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 kladným vytlačením lze považovat za odolné, protože nejsou ovlivněny turbulentností v trubce.
K tomuto typu patří měřiče s náklonovým kotoučem, měřiče s vzájemně pohybujícím se pístem, oscilující nebo rotující pístové měřiče, dvojrotorové měřiče, jako jsou ozubené měřiče, oválné ozubené měřiče (Obrázek 1) a šroubové ozubené měřiče.
Měřiče hmotnostního průtoku
Tyto měřiče poskytují uživateli odhad průtoku tím, že měří hmotnost látky, která jimi prochází. Tento druh vážných měřičů průtoku se obvykle používá v chemickém průmyslu, kde je vážná měření důležitější než objemová analýza.
Termální měřiče (Obrázek 2a) a Coriolisové měřiče průtoku (Obrázek 2b) spadají do této kategorie. V případě termálních měřičů proud tekutiny ochladí sondu, která je předem zahřátá na určitou teplotu. Ztráta tepla může být detekována a použita k určení rychlosti, jakou bude tekutina proudit. Na druhou stranu, Coriolisové měřiče fungují na principu Coriolisovy síly, kdy proud tekutiny skrz vibrující trubku způsobí změnu frekvence, fázový posuv nebo amplitudu, což dává měření jejího průtoku.
Měřiče průtoku s diferenciálním tlakem
U měřičů průtoku s diferenciálním tlakem se průtok měří měřením poklesu tlaku, když tekutina prochází překážkami, které jsou vloženy do cesty, po které proudí. To je proto, že s rostoucím průtokem tekutiny skrz trubku bude větší pokles tlaku přes stěsnání (Obrázek 3), který lze zaznamenat měřiči. Z toho lze vypočítat průtok, protože bude úměrný druhé odmocnině poklesu tlaku (Bernoulliho rovnice).
Orifický člen, měřič proudnice, měřič proudové trubky, měřič pilotní trubky, měřič lokťového otvoru, měřič cílového čidlo, měřič Dallovy trubky, měřič kuželové trubky, měřič Venturiho trubky, laminární měřič průtoku a měřič proměnné plochy (Rotametr) jsou některé příklady měřičů průtoku s diferenciálním tlakem.
Měřiče průtoku rychlosti
Měřiče průtoku rychlosti odhadují průtok tekutin tím, že měří rychlost, s jakou tekutina prochází. Zde rychlost tekutiny dává přímý odhad jejího průtoku, protože jsou navzájem úměrné. V těchto měřičích lze měřit rychlost různými způsoby, kde je použití turbíny také jedním (Obrázek 4).
V závislosti na způsobu, jakým se zjišťuje rychlost, máme různé typy měřičů průtoku rychlosti, jako jsou turbínové měřiče průtoku, měřiče průtoku s vypouštěním vírů, Pitotový měřič průtoku, vrtulové měřiče průtoku, pádlové nebo Peltonovo kolo, jednovrstevný měřič průtoku a vícevrstevný měřič průtoku.
Měření průtoku tekutin ve znebezpečujících prostředích, včetně těch v hornictví, vyžaduje neinvazivní měřiče průtoku. SONAR měřiče průtoku, které jsou typem měřičů průtoku rychlosti, splňují tuto potřebu. Kromě toho ultrazvukové měřiče průtoku a elektromagnetické měřiče průtoku také tvoří součást měřičů průtoku rychlosti.
Optické měřiče průtoku
Optické měřiče průtoku pracují na principu optiky, tj. měří průtok pomocí světla. Obvykle používají sadu složenou z laserového paprsku a fotodetektorů. Zde částice plynu, který proudí skrz trubku, rozptylují laserový paprsek a vytvářejí pulsy, které jsou zachyceny přijímačem (Obrázek 5). Potom se určí čas mezi těmito signály, protože by se znal vzdálenost, o kterou jsou fotodetektory odděleny, což vede k měření rychlosti plynu.
Jelikož tyto měřiče měří skutečnou rychlost částic tvořících plyny, nejsou ovlivněny tepelnými podmínkami a změnami průtoku plynu. Proto jsou schopny poskytnout velmi přesná data o průtoku i v nejpříznivějších podmínkách, řekněme například, když máme vysokou teplotu a tlak, vysokou vlhkost atd.
Měřiče průtoku pro otevřené kanály
Měřiče průtoku pro otevřené kanály se používají k měření průtoku tekutiny, jejíž cesta obsahuje volnou hladinu. Měřiče průtoku pro hráz a měřiče průtoku pro průtok (Obrázek 6) jsou měřiči průtoku pro otevřené kanály, které používají sekundární zařízení, jako jsou bublinové čidlo nebo plavidlo, k měření hloubky tekutiny v určitém bodě. Z této hloubky lze získat průtok tekutiny.
Na druhou stranu, v případě měření průtoku tekutiny v otevřeném kanálu založeném na testování barvivem, se používá určitá předem stanovená množství barviva nebo soli k změně koncentrace proudícího toku tekutiny. Výsledné diluční měření dává odhad průtoku tekutiny. Další faktor, který je třeba zohlednit, je, že měřiče průtoku, když jsou použity ve spojení s ventily průtoku, mohou úspěšně provádět kontrolní akce.
Co je to vodní měřič?
Vodní měřič je typ měřiče průtoku, který se používá k sledování průtoku vody skrz trubku. Existují dva běžné přístupy k měření průtoku vody – vytlačení a rychlost. Běžné konstrukce s vytlačením zahrnují oscilující pístové a náklonové kotoučové měřiče. Konstrukce založené na rychlosti zahrnují jednovrstevné a vícevrstevné měřiče a turbínové měřiče.
Typy vodních měřičů
Vodní měřiče lze klasifikovat do různých typů v závislosti na mechanismu, kterým měří průtok vody.
