Akışın doğru ölçümü çok önemlidir, ölçülecek boru hattındaki sıvı veya gazların akışını izlemek ve ölçmek için akış sensörlerinin kullanılması, endüstriyel kontrol ve sivil tesisler alanında yaygın olarak kullanılmaktadır.
Akış sensörü
Akış, endüstriyel üretimde önemli bir parametredir. Endüstriyel üretim süreci, birçok hammadde, yarı bitmiş ürünler, bitmiş ürünler akışkan bir durumdadır. Sıvının akışı, ürünün bileşimini ve kalitesini belirlemek için anahtar haline gelir ve aynı zamanda üretim maliyeti ve enerjinin rasyonel kullanımı için önemli bir temeldir. Buna ek olarak, imalat endüstrisinin sorunsuz tespitinin ve test sonuçlarının güvenilirliğinin, birçok işlemin, otomatik üretim sürecindeki basınç ve sıcaklığa ek olarak sıvı veya gaz ortamının akışıyla tutarlı olması gerektiğinden emin olmak için akış ölçümü de çok önemlidir. Bu nedenle, akış ölçümü ve kontrolü, üretim süreci otomasyonunun önemli bir parçasıdır.
Akış sensörleri, sıvı akışını algılayabilen ve kullanılabilir bir çıkış sinyaline dönüştürebilen, sensörü sıvının yoluna yerleştirebilen ve sıvının sensöre ve sensörün sıvıya etkileşimi ile akıştaki değişikliği ölçen sensörlerdir. Akış tanımına göre, esas olarak gaz ve sıvı akışının tespitine uygulanır.
Akış sensörlerinin sınıflandırılması:
Akış sensörleri, farklı algılama yöntemlerine göre ve çalışmayı gerçekleştirmek için karşılık gelen sensörle aşağıdaki kategorilere ayrılabilir:
Elektromanyetik algılama modu:Elektromanyetik akış sensörü
Mekanik Algılama Modu:
1. Volumetrik akış sensörü
2. Vorteks akış sensörü
3. Türbin akış sensörü
Akustik Algılama Modu:Süper nesil dalga akış sensörü
Algılama yöntemi:Diferansiyel Basınç Akışı Sensörü
Burada çeşitli sensörler arasındaki farklar hakkında konuşuyoruz:
I. Elektromanyetik akış sensörü:
Tanım: Elektromanyetik akış sensörü, sensör tarafından boru hattı ortamı ile doğrudan bir temastır ve iki parçanın sinyal dönüşümünün üst ucudur. Faraday'ın 5 μs/cm'den daha büyük iletken sıvı akışından daha büyük iletkenliği ölçmek için kullanılan elektromanyetik indüksiyon çalışmasına dayanmaktadır, iletken ortam akış ölçerinin bir ölçümüdür. Genel iletken sıvıların akışını ölçmenin yanı sıra, güçlü asitleri, güçlü alkalileri ve diğer yüksek aşındırıcı sıvıları ölçmek için de kullanılabilir ve çamur, bulamaç, hamur, vb.
Prensip: Elektromanyetik akış sensörünün çalışma prensibi Faraday'ın elektromanyetik indüksiyon yasasına dayanmaktadır. Elektromanyetik akış sensöründe, ölçüm tüpünün içindeki iletken ortam, iletken metal çubuktaki faraday testine eşdeğerdir, iki elektromanyetik bobinin üst ve alt uçları, iletken bir ortam akışları olduğunda sabit bir elektromanyetik alan üretir, indüklenen voltaj üretir. Borunun içindeki iki elektrot indüklenen voltajı ölçer. Ölçüm borusu, iletken olmayan bir astar (kauçuk, teflon, vb.) Vasıtasıyla sıvıdan ve ölçüm elektrotlarından elektromanyetik olarak izole edilir.
Manyetik alanda, manyetik hareket çizgilerini kesmek için sıvı ileten, indüklenen bir potansiyel üretmek için iletkendeki iletken, indüklenen potansiyel e:
E=kbvd nerede:
K --- metre sabiti
B --- manyetik indüksiyon mukavemeti
V --- Borunun enine kesitindeki ortalama akış hızının ölçümü
D --- Boru kesitinin iç çapının ölçümü
İndüklenen potansiyelin boyutu, manyetik indüksiyon mukavemeti, boru çapının boyutu ve sıvı akış hızının boyutu ile ilişkilidir. Yani:
Hacim akış hızı qv ve sıvı akış hızı v:
Mevcut:
İi. Hacimsel akış sensörleri
Tanım:Akış ölçerde bir sınıfın en yüksek doğruluğunda PD akış sensörü olarak adlandırılan sabit yer değiştirme akış sensörü olarak da bilinen hacimsel akış sensörü. Sıvıya mekanik ölçüm elemanı, ölçüm odasına göre, toplam sıvının hacmini ölçmek için sıvının sayısının hacim kısmını tekrar tekrar doldurdu ve boşalttı.
Prensip:Volumetrik akış ölçümü, akış sensöründen geçen sıvı hacmini tekrar tekrar ölçmek için küçük bir sabit hacim kullanır. Bu nedenle, hacimsel akış ölçer sensörünün içinde, hacimsel akış sensörünün "ölçüm alanı" veya "ölçüm odası" olarak adlandırılan standart bir hacim oluşturan bir boşluğa sahip olması gerekir. Bu alan, sayaç muhafazasının iç duvarı ve akış sensörünün dönen kısımlarından oluşur. Bir hacimsel akış sensörünün çalışma prensibi aşağıdaki gibidir: Bir sıvı bir akış sensöründen geçtiğinde, sensörün giriş ve çıkışı arasında belirli bir basınç farkı oluşturulur. Akış sensörünün dönen kısmı ("rotor" olarak adlandırılır) bu basınç farkı altında döner ve girişten çıkışa akışı deşarj eder. Bu işlemde, sıvı akış sensörünün "ölçüm alanını" tekrar tekrar doldurur ve daha sonra sürekli olarak çıkışa gönderilir. Belirli bir akış sensörü koşullarında, ölçüm alanının hacmi belirlenir, ölçülen rotor rotasyonu sayısı, kümülatif değerin akış sensörü sıvı hacminden geçebilirsiniz.
III. Vorteks akış sensörü
Tanım:Vorteks akış sensörü, geliştirilen Kamen Vortex prensibine dayanmaktadır. Sıvıda üçgen bir kolon girdap jeneratörü kuran, girdaptan girdap jeneratörü normal girdapın iki tarafı arasında değişir, bu girdap Carmen Vorteks olarak bilinir.
Prensip:Sıvıya akışkan olmayan bir girdap jeneratörü yerleştirilir, böylece sıvı jeneratörün her iki tarafında dönüşümlü olarak ayrılır, düzenli olarak kademeli girdapların iki ipini serbest bırakır ve belirli bir girdap ayırma frekansı içinde akış sensörünün akış hızı ile orantılıdır. Vorteks frekansını ölçerek, sıvının akış hızı ilgili formüle göre hesaplanabilir.
Vorteks akış sensörleri esas olarak gazlar, sıvılar, buhar ve diğer birçok ortam gibi endüstriyel boru hattı ortam sıvılarının akış ölçümü için kullanılır. Küçük basınç kaybı, geniş aralık, yüksek doğruluk ile karakterizedir ve iş hacmi akışının ölçülmesinde sıvı yoğunluğu, basınç, sıcaklık, viskozite ve diğer parametrelerden neredeyse bağımsızdır. Hareketli mekanik parçalar yok, çok yüksek güvenilirlik ve düşük bakım. Enstrüman parametreleri uzun süre stabilize edilebilir.
IV. Türbin akış sensörü
Tanım:Türbin akış sensörü pervane su sayacına benzer, bir tür hız tipi akış sensörüdür. Türbin pervanesi, pervane ve sıvıya yerleştirilen diğer bileşenler, türbin hızının kullanılması ve ortalama hacim akış hızı, pervane hızının hızı ile orantılıdır, sıvı hızı prensibi, enerji dönüşüm cihazının bileşimi ile orantılıdır.
Prensip:Türbin akış sensörü boru hattına monte edilir, pervaneyi döndürmek için pervaneyi döndürmek için serbest olabilir, pervane dönmesi için çarkın içinden akışkan akışı, akış hızı ne kadar yüksek olursa, akış hızı ne kadar yüksek olursa, kinetik enerji o kadar büyük olur, pervane hızı da yüksektir. Çarkın dönme hızını veya frekansını ölçmek, borudan akan akış hızını ve toplam sıvı miktarını belirleyecektir.
Özellikler:Türbin akış sensörü, yüksek doğruluk, iyi tekrarlanabilirlik, basit yapı, az hareketli parça, yüksek basınç direnci, geniş ölçüm aralığı, küçük hacim, hafif basınç, kolay bakım vb. Petrol, kimyasal, metalurji, kentsel doğal gaz boru hattı ağında ve diğer endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır.
V. Ultrasonik akış sensörü
Tanım:Ultrasonik akış sensörü, kurşun titanat kristallerinden yapılmış piezoelektrik malzemelerin kullanılmasıdır, akustik enerji bileşenlerine dönüştürülebilir. Hacim akış ölçerinin rolünü ölçmek için ultrasonik ışın (veya ultrasonik darbe) üzerindeki sıvı akışının saptanması yoluyladır.
Prensip:Sıvıdaki ultrasonik ışın yayılımı, sıvı akışı, yayılma süresinin hafifçe değişmesini sağlayacaktır ve yayılma süresindeki değişim, boru hattı kalibresine göre akış hızı büyüklüğünü hesaplayabilen sıvının akış hızı ile orantılıdır.
Özellikler:Mevcut endüstriyel akış ölçümü büyük boru çapı, büyük akış ölçüm zorlukları hakimdir, bunun nedeni, ölçüm borusunun çapındaki artışa sahip genel akış sensörünün üretim ve ulaşım, maliyet artışı, enerji kaybı artışı, kurulum rahatsızlıklarında bu eksikliklerde zorluklar getirmesidir. Tüm ultrasonik akış sensörleri borunun dışına, temassız akış ölçümü, enstrümantasyon maliyetinin temel olarak ölçülen boru kalibresinin boyutu ile hiçbir ilgisi yoktur, kalibrede artışa sahip diğer akış sensörleri, daha büyük ultrasonik akış sensörlerinin kalibresinde diğer akış sensörlerinin, diğer tür fonksiyonlarından daha fazla fonksiyondan daha fazla fonksiyondan daha fazla fonksiyon. Ultrasonik Ölçüm Aletleri Akışı Ölçüm doğruluğu, ölçülen sıvı sıcaklığından, basınç, viskozite, yoğunluk ve diğer parametrelerden neredeyse bağımsızdır ve temassız ve taşınabilir bir ölçüm cihazları ile yapılabilir, böylece güçlü korozif, tutucu olmayan, radyoaktif ve ekspresyonlu ortam akışı problemlerini ölçmek zordur.
VI. Diferansiyel Basınç Akışı Sensörü
Tanım:
Diferansiyel basınç akış sensörü, aletin akış hızını hesaplamak için diferansiyel basınç, bilinen sıvı koşulları ve tespit ve boru hattı geometrisi tarafından üretilen akış algılama cihazına göre boru hattına monte edilir.
Prensip:
Boru hattı ile doldurulmuş sıvı, boru gaz kelebeğinden aktığında, akış hızı yerel kasılmanın oluşumunda gaz kelebeğinde olacaktır, böylece akış hızını arttırır, statik basınç azalır, böylece basınç farkı oluşturulmadan önce ve sonra gaz kelebeğinde. Akış hızı ne kadar büyük olursa, basınç farkı o kadar büyük olur, böylece basınç farkı akış hızının boyutuna göre ölçülebilir!
Akış sensörlerinin sürekli gelişimi, kademeli girişte giderek daha fazla akış sensörü türü ile, her birinin kendi avantajları ve eksiklikleri, akış sensörlerinin seçiminde kullanıcı, doğru sensörü seçmek için kendi ihtiyaçlarına dayanmalıdır.