Merilnik pretoka: Kaj so in vrste merilnikov pretoka
Merilnik pretoka je oprema, uporabljena za merjenje hitrosti pretoka tekočin, plinov ali trdih snovi. Merilniki pretoka lahko to naredijo linearno, nelinearno, volumetsko ali na osnovi teže. Merilnike pretoka imenujejo tudi merilniki pretoka, kazalniki pretoka ali merilniki tekočin.
Vrste merilnikov pretoka
Osnovne vrste merilnikov pretoka vključujejo:
Mehanski merilniki pretoka
Optični merilniki pretoka
Merilniki pretoka za odprte kanale
Mehanski merilniki pretoka
Merilniki pretoka s pozitivnim premikom
Ti merilniki merijo hitrost pretoka z merjenjem prostornine tekočine, ki preteče skozi njih. Dejanski postopek vključuje zajemanje tekočine v določeno posodo, da bi se izvedela njena hitrost pretoka. To je podobno primeru, ko dopustimo, da voda zaplavi kozaro do določenega predvidenega ravna, po tem pa jo pustimo, da teče ven.
Ti merilniki pretoka lahko merijo intermitentne pretoke ali majhne hitrosti pretoka in so primerni za katero koli tekočino, ne glede na njeno viskoznost ali gostoto. Merilniki pretoka s pozitivnim premikom so močni, ker ostanejo nevtralni glede na turbulentnost v cevi.
Nutating disc meter, Reciprocating piston meter, Oscillatory or Rotary piston meter, Bi-rotor type meters like those of Gear meter, Oval gear meter (Slika 1) in Helical gear meter spadajo v to kategorijo.
Merilniki masnega pretoka
Ti merilniki uporabnikom ponujajo oceno hitrosti pretoka z merjenjem mase snovi, ki preteče skozi njih. Ta vrsta težinsko usmerjenih merilnikov pretoka se običajno uporablja v kemiji, kjer je težinsko merjenje pomembnejše kot volumetrična analiza.
Termalni merilniki (Slika 2a) in Coriolis merilniki pretoka (Slika 2b) spadajo v to kategorijo. V primeru termalnih merilnikov tekočina, ki teče, ohladi senzor, ki je predhodno zagrean na določeno stopnjo. Izgubo toplote lahko zaznamo in uporabimo za določitev hitrosti, s katero teče tekočina. Sicer pa delujejo Coriolis merilniki na principu Coriolisovega principa, pri katerem tekanje tekočine skozi vibrirajočo cev povzroči spremembo frekvence ali faznega zamika ali amplitud, kar nam daje merilo o njeni hitrosti pretoka.
Merilniki pretoka s diferencialnim tlakom
Pri merilnikih pretoka s diferencialnim tlakom merimo pretok z merjenjem padca tlaka, ko teče tekočina skozi ovire, ki so vstavljene v pot, po kateri teče. To je zato, ker, ko se poveča pretok tekočine skozi cev, bo večji padec tlaka prek sužnja (Slika 3), ki ga lahko zabeležijo merilniki. Tako lahko izračunamo hitrost pretoka, saj bo sorazmerna s kvadratnim korenom padca tlaka (Bernoullijeva enačba).
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, in Variable Area meter (Rotameter) so nekateri primeri merilnikov pretoka s diferencialnim tlakom.
Merilniki hitrosti pretoka
Merilniki hitrosti pretoka ocenjujejo hitrost pretoka tekočin z merjenjem hitrosti, s katero tečejo skozi njih. Hitrost tekočine nam da neposredno merilo o njenem pretoku, saj sta neposredno sorazmerna. V teh merilnikih lahko merimo hitrost na različne načine, med njimi tudi z uporabo turbine (Slika 4).
V odvisnosti od načina, s katerim ugotovimo hitrost, imamo različne vrste merilnikov hitrosti 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.
Merjenje hitrosti pretoka tekočin v nevarnih okoljih, vključno z rudarskim delom, zahteva neintruzivne merilnike pretoka. SONAR merilniki, ki so tip hitrostnih merilnikov pretoka, služijo takšnim zahtevam. Poleg tega ultrazvočni merilniki in elektromagnetski merilniki tudi delajo kot del hitrostnih merilnikov pretoka.
Optični merilniki pretoka
Optični merilniki pretoka delujejo na principu optike, torej merijo hitrost pretoka z uporabo svetlobe. Običajno uporabljajo postavitev, ki vsebuje lazerji in fotodetektorje. Tukaj častice plina, ki teče skozi cev, razpršijo lazerski žarek, da ustvarijo impulze, ki jih zazname sprejemnik (Slika 5). Nato se določi čas med temi signaloma, saj bi vedeli razdaljo, s katero so ločeni fotodetektorji, kar vodi do meritve hitrosti plina.
Ker ti merilniki merijo dejansko hitrost častic, ki sestavljajo plin, ostanejo nevtralni glede na toplinske pogoje in variacije v pretoku plina. Zato so sposobni priskrbeti zelo natančne podatke o pretoku, tudi v najneugodnejših okoljskih pogoji, 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 plavci, za merjenje globine tekočine na določenem mestu. Iz te globine lahko dobimo hitrost pretoka tekočine.
Sicer, v primeru merjenja pretoka tekočine s barvanjem, se uporabi določena predvidena količina barve ali soli, da se spremeni koncentracija tečečega toka tekočine. Rezultirajoče razreduženje nam daje merilo o hitrosti pretoka tekočine. Naslednje je treba opozoriti, da natančnost, s katero morajo delovati merilniki pretoka, je odvisna od uporabe, za katero so namenjeni. Na primer, če želimo nadzirati pretok vode skozi cev v našem vrtu, bi bilo dovolj, če bi uporabili merilnik pretoka, ki ima manjšo natančnost, kot bi bil uporabljen, če bi potrebovali nadzirati pretok alkali, namenjen kemskemu procesu. Poleg tega je še en faktor, ki ga je treba upoštevati, in sicer, da merilniki pretoka, uporabljeni v kombinaciji z ventilami za pretok, lahko uspešno izvajajo kontrolne akcije.
Kaj je vodni merilnik?
Vodni merilnik je vrsta merilnika pretoka, ki se uporablja za nadziranje hitrosti pretoka vode skozi cev. Obstaja dva skupna pristopa k merjenju pretoka vode – premik in hitrost. Skupne konstrukcije premika vključujejo oscilatorni stikel in nutating disc meter. Hitrostni dizajni vključujejo enojne in večkratne strmljavne metri ter turbinaste metre.
Vrste vodnih merilnikov
Vodne merilnike lahko razvrstimo v različne vrste glede na mehanizem, s katerim merijo pretok vode.
Merilnik pretoka vode s kolesom
Običajno so vsi stanovanjski vodni merilniki tipa pozitivnega premika. Ti lahko nadalje spadajo v vrsto gear meter- (Slika 1) ali oscillating piston ali nutating disk meter-type. Tukaj voda vstopi v komoro, iz katere jo pustimo ven le, ko se komora polni.
