Flödesmätare: Vad de är & Typer av flödesmätare

En flödesmätare är en utrustning som används för att mäta flödestakten av fasta material, vätskor eller gaser. Flödesmätare kan göra detta linjärt, icke-linjärt, volymetriskt eller på viktbas. Flödesmätare kallas också flödesgivare, flödesindikatorer eller vätskemätare.

Typer av flödesmätare

De huvudsakliga typerna av flödesmätare inkluderar:

1. Mekaniska flödesmätare

2. Optiska flödesmätare

3. Öppenkanalsflödesmätare

Mekaniska flödesmätare

Positiva förskjutningsflödesmätare

Dessa mätare mäter flödestakten genom att mäta volymen av vätskan som passerar genom dem. Den faktiska processen innefattar inneslutning av vätskan i ett behållarlignende objekt för att kunna fastställa dess flödestakt. Detta liknar fallet när vi låter vatten fylla en hink upp till en viss förbestämd nivå, efter vilket det får flyta ut.

Dessa flödesmätare kan mäta intermittenta flöden eller glesa flödestakter och är lämpliga för alla vätskor oberoende av deras viskositet eller densitet. Positiva förskjutningsflödesmätare kan anses vara robusta eftersom de inte påverkas av turbulens i rören.

Nuttande skivmätare, Recipicerande pistonmätare, Oscillerande eller roterande pistonmätare, Birotormätare som t.ex. Gear-mätare, Ovalgear-mätare (Figur 1) och Helical gear-mätare faller under denna kategori.

Vägmätare

Dessa mätare ger användaren en uppskattning av flödestakten genom att mäta massan av substansen som passerar genom dem. Denna typ av viktorienterade flödesmätare används vanligtvis inom kemiska industrier där viktbasbeläggning är viktigare än volymanalys.

Termiska mätare (Figur 2a) och Coriolis-flödesmätare (Figur 2b) faller under denna kategori. I fallet med termiska mätare svalnar den flytande strömmen av probet, som förvärmats till en viss grad. Värmeavlidningen kan upptäckas och användas för att bestämma hastigheten hos den flytande strömmen. Å andra sidan fungerar Coriolis-mätare enligt Coriolis-principen, där flytandets flöde genom den vibrerande röret orsakar en ändring i frekvens, fasförskjutning eller amplitud, vilket ger ett mått på dess flödestakt.

Differenstrycksflödesmätare

I differenstrycksflödesmätare mäts flödet genom att mäta tryckfallet när vätskan passerar hindren, som infogas i banan längs vilken den flyter. Detta beror på att när flödet av vätska genom röret ökar, kommer det att bli mer tryckfall över konstruktionen (Figur 3), vilket kan registreras av mätarna. Från detta kan man beräkna flödestakten eftersom den kommer att vara proportionell mot kvadratroten ur tryckfallet (Bernoullis ekvation).

Orifice plate-mätare, Flow nozzle-mätare, Flow tube-mätare, Pilot tube-mätare, Elbow tap-mätare, Target-mätare, Dall tube-mätare, Cone-mätare, Venturi tube-mätare, Laminar flow-mätare och Variabel area-mätare (Rotameter) är några exempel på differenstrycksflödesmätare.

Hastighetsflödesmätare

Hastighetsflödesmätare uppskattar flödestakten av vätskor genom att mäta hastigheten av den flytande vätskan som passerar genom dem. Här ger hastigheten av vätskan en direkt mätning av dess flödestakt eftersom de är direkt proportionella mot varandra. I dessa mätare kan hastigheten mätas på olika sätt, varav användningen av turbin är ett (Figur 4).

Beroende på metoden som används för att ta reda på hastigheten, har vi olika typer av hastighetsflödesmätare som Turbinflödesmätare, Vortex Shedding-flödesmätare, Pitot tube-flödesmätare, Propeller-flödesmätare, Paddle eller Pelton wheel-flödesmätare, Single jet-flödesmätare och Multiple jet-flödesmätare.

Flödestaktsmätning av vätskor i farliga miljöer, inklusive de i gruvnäringen, kräver icke-intrusiva flödesmätare. SONAR-flödesmätare, som är en typ av hastighetsflödesmätare, passar dessa krav. Förutom ultraljudsflödesmätare och elektromagnetiska flödesmätare ingår också i hastighetstypen flödesmätare.

Optiska flödesmätare

Optiska flödesmätare fungerar enligt optiska principer, dvs. de mäter flödestakten med hjälp av ljus. Vanligtvis använder de en uppställning bestående av en laserbäams och fotodetektorer. Här sprider partiklarna av gasen som flyter genom röret lasern för att producera pulser som upptas av mottagaren (Figur 5). Sedan bestäms tiden mellan dessa signaler eftersom man vet avståndet mellan fotodetektorerna, vilket i sin tur leder till mätningen av gasens hastighet.

Eftersom dessa mätare mäter den faktiska hastigheten av de partiklar som utgör gaserna, påverkas de inte av termiska förhållanden och variationer i gasflöde. Därför kan de ge mycket exakt flödesdata även i de mest ogynnsamma omständigheterna, säg till exempel vid hög temperatur och tryck, hög luftfuktighet, etc.

Öppenkanalsflödesmätare

Öppenkanalsflödesmätare används för att mäta flödestakten av en vätska vars flödebana involverar en fri yta. Weir-mätare och Flume-mätare (Figur 6) är öppenkanalsflödesmätare som använder sekundära enheter som bubblers eller float för att mäta djupet av vätskan vid en viss punkt. Från detta djup kan flödestakten av vätskan erhållas.

Å andra sidan, i fallet med färgtestbaserad öppenkanalsflödesmätning, används en viss förbestämd mängd färg eller salt för att ändra koncentrationen av den flytande strömmen av vätskan. Den resulterande fördunstningen ger ett mått på flödestakten av vätskan. Nästa steg är att notera att precisionen med vilken flödesmätarna behöver fungera bestäms av tillämpningen för vilken de används. Till exempel, när vi vill övervaka vattnets flöde genom en rör i vår trädgård, skulle det räcka med att vi använder en flödesmätare som har en lägre precision än den som ska användas när vi behöver övervaka flödet av en alkalilösning avsedd för en kemisk process. Utöver detta, en annan faktor som kräver att noteras är att flödesmätare, när de används tillsammans med flödesventiler, kan utföra kontrollerande åtgärder framgångsrikt.

Vad är en vattenmätare?

En vattenmätare är en typ av flödesmätare som används för att övervaka flödestakten av vatten genom en rör. Det finns två vanliga tillvägagångssätt för vattenflödesmätning – förskjutning och hastighet. Vanliga förskjutningsdesigner inkluderar oscillerande piston- och nuttande skivmätare. Hastighetsbaserade designar inkluderar enkel- och flerstrålsmätare samt turbinmätare.

Typer av vattenmätare

Vattenmätare kan indelas i olika typer beroende på mekanismen med vilken de mäter vattens flöde.

Gear-type vattenflödesmätare

Generellt sett är alla bostads-vattenmätare av positiv förskjutningstyp. Dessa kan i sin tur vara gear-mätare- (Figur 1) eller oscillating piston- eller nuttande diskmätare-typ. Här gör man så att vattnet får komma in i en kammare från vilken det släpps ut endast när kammaran fylls ut.