Merilo strujanja: Šta su i vrste merila strujanja

Merilo protoka je oprema koja se koristi za merenje brzine protoka čvrstih tvari, tečnosti ili plinova. Merila protoka mogu ovo raditi linearno, nelinearno, volumetarski ili na osnovu mase. Merila protoka su poznata i kao merila protoka, indikatori protoka ili merila tečnosti.

Vrste merila protoka

Glavne vrste merila protoka uključuju:

1. Mehanička merila protoka

2. Optička merila protoka

3. Merila otvorenog kanala

Mehanička merila protoka

Merila pozitivnog pomera protoka

Ova merila merenjem zapremine tečnosti koja prođe kroz njih određuju brzinu protoka. Stvarni proces uključuje zatvaranje tečnosti u određeni kontejner kako bi se utvrdila brzina protoka. Ovo je slično slučaju kada dopustimo vodi da ispuni kovčeg do određene predodređene razine, nakon čega se dopušta da teče izvan.

Ova merila protoka mogu meriti intermitentne protokove ili male brzine protoka i prikladna su bilo kojoj tečnosti, bez obzira na njenu viskoznost ili gustinu. Merila pozitivnog pomera protoka mogu se smatrati otpornim jer ostaju neizmenjeni turbulencijama u cevi.

Nutacioni disk, recipročni štap, oscilatorni ili rotacijski štap, dvostihačke mere poput zupčanika, ovalni zupčanik (Slika 1) i helikalni zupčanik pripadaju ovoj kategoriji.

Merila mase protoka

Ova merila korisniku pružaju procenu brzine protoka merenjem mase materije koja prođe kroz njih. Ovakve merila orijentisane na masu uglavnom se koriste u hemijskoj industriji gde je važno merenje na osnovi mase u poređenju sa volumetarskom analizom.

Termalna merila (Slika 2a) i Coriolisova merila protoka (Slika 2b) pripadaju ovoj kategoriji. U slučaju termalnih merila, protok tečnosti hlađi probe, koje su prethodno zagrijane do određene temperature. Gubitak toplote može se osetiti i koristiti za određivanje brzine protoka tečnosti. S druge strane, Coriolisova merila rade na principu Coriolisove sile, gde promena frekvencije ili faze ili amplitudne promene u vibrirajućoj cevi daje meru brzine protoka.

Merila diferencijalnog pritiska protoka

U merilima diferencijalnog pritiska protoka, protok se meri merenjem pada pritiska dok tečnost prođe kroz prepreke, koje su umetnute u putanju kroz koju teče. To je zato što će s porastom protoka tečnosti kroz cev biti veći pad pritiska kroz suženje (Slika 3), koji može biti zabeležen merilima. Na temelju toga, može se izračunati brzina protoka, jer će biti proporcionalna kvadratnom korijenu pada pritiska (Bernoullijev zakon).

Merilo otvora, merilo ispitne cevi, merilo Venturijeve cevi, merilo cilindričnog otvora, merilo elokta, merilo ciljnog metra, merilo Dall tube, merilo konusa, merilo Venturijeve cevi, laminarno merilo protoka i merilo promenljive površine (Rotameter) su nekoliko primera merila diferencijalnog pritiska protoka.

Merila brzine protoka

Merila brzine protoka ocenjuju brzinu protoka tečnosti merenjem brzine tečnosti koja teče kroz njih. Ovdje brzina tečnosti daje direktnu meru brzine protoka, jer su direktno proporcionalne jedna drugoj. U ovim merilima, brzinu može se meriti na razne načine, uključujući i upotrebu turbine (Slika 4).

Zavisno od načina korišćenja za određivanje brzine, imamo različite vrste merila brzine protoka, poput turbinskog merila protoka, merila vrtloga, merila Pitotove cevi, merila grede, merila palete ili Peltonove kotačnice, jednosmernog merila protoka i višesmernog merila protoka.

Merenje brzine protoka tečnosti u opasnim okruženjima, uključujući one u rudarstvu, zahteva nerazbijajuća merila protoka. SONAR merila protoka, koji su vrsta merila brzine protoka, zadovoljavaju ove zahteve. Pored toga, ultrazvučna merila protoka, kao i magnetna merila protoka, takođe čine deo merila brzine protoka.

Optička merila protoka

Optička merila protoka rade na principu optike, tj. merenje brzine protoka vrše pomoću svetlosti. Obično koriste postavku koja uključuje laser zrak i fotodetektor. Ovdje čestice plina koje teku kroz cev rasipaju laser zrak i stvaraju impulse koje prihvata primljač (Slika 5). Zatim se određuje vreme između ovih signala, jer se zna razmak između fotodetektora, što dovodi do merenja brzine plina.

Kako ova merila merenjem stvarne brzine čestica koje čine plin, ne podležu termičkim uslovima i varijacijama protoka plina. Stoga su sposobna da pruže veoma tačne podatke o protoku čak i kada je okruženje najneugodnije, recimo, kada imamo visoku temperaturu i pritisak, visoku vlažnost itd.

Merila otvorenog kanala

Merila otvorenog kanala koriste se za merenje brzine protoka tečnosti čija putanja uključuje slobodnu površinu. Merila Weir i Flume (Slika 6) su merila otvorenog kanala koja koriste sekundarne uređaje poput bublera ili floata za merenje dubine tečnosti u određenoj tački. Iz ove dubine može se dobiti brzina protoka tečnosti.

Sa druge strane, u slučaju merenja protoka otvorenog kanala temeljeno na testiranju bojicama, koristi se određena predodređena količina boje ili soli kako bi se promenila koncentracija tekuće struje tečnosti. Rezultujuće razblaženje daje meru brzine protoka tečnosti. Sledeće, treba napomenuti da preciznost s kojom merila protoka moraju da rade odlučuje se aplikacijom za koju se koriste. Na primer, kada želimo da nadgledamo protok vode kroz cev u našem vrtu, dovoljno bi bilo da koristimo merilo protoka koje ima nižu preciznost nego ono koje ćemo koristiti kada moramo nadgledati protok alkalinog materijala namenjenog hemijskom procesu. Pored toga, još jedan faktor koji treba da se napomenuti jeste da merila protoka, kada se koriste zajedno sa ventilima protoka, mogu uspešno izvršiti kontrolne akcije.

Šta je merilo vode?

Merilo vode je vrsta merila protoka koje se koristi za nadgledanje brzine protoka vode kroz cev. Postoje dva uobičajena pristupa merenju protoka vode – premještanje i brzina. Uobičajeni dizajni na osnovu premještanja uključuju oscilatorni štap i merilo nutacionog diska. Dizajni bazirani na brzini uključuju merila sa jednim i više jetova i turbinasta merila.

Vrste merila vode

Merila vode mogu se klasificirati u različite vrste u zavisnosti od mehanizma na osnovu koga merenje protoka vode.

Merilo protoka vode tipa zupčanik

Obično, sva stanovanjska merila vode su tipa pozitivnog pomera. Ova mogu biti merila tipa zupčanika (Slika 1) ili oscilatorni štap ili merilo nutacionog diska. Ovdje se voda unosi u komoru iz koje se ispušta tek kada se komora ispuni.

Tako se može proceniti brzina protoka vode.