Ultrazvočni merilnik pretoka proti elektromagnetnemu merilniku pretoka

Zakaj se večina inženirjev zmoti že od prvega dne

Preden se poglobimo, naj delim zgodbo stranke: vodja nabave iz kemične tovarne se je obrnil na nas, ker je njihova na novo nameščenaelektromagnetni merilnik pretokakar naprej "skakal vsepovsod." Ko smo prišli-na kraj, smo ugotovili, da poskušajo izmeriti deionizirano vodo. Prevodnost ni bila niti približno zadostna-elektromagnetni merilnik pretokapreprosto ni mogel delovati. Ta napaka jih je stala 80.000 $ in dva dni izpadov.

Številni kupci še vedno izbirajo merilnike pretoka na podlagi nepopolnih informacij, kar na koncu zadene njihov rezultat.Ultrazvočni merilniki pretokainelektromagnetni merilniki pretokazdi se, da oba "merita pretok", vendar delujeta po popolnoma različnih načelih in ustrezata zelo različnim scenarijem. Vprašanje ni, kateri je boljši-temveč kateri dejansko ustreza vašim pogojem postopka.

Kako te tehnologije dejansko delujejo?

Elektromagnetni merilniki pretokadelujejo po Faradayevem zakonu elektromagnetne indukcije. Ko prevodna tekočina teče skozi magnetno polje, ustvari napetost, ki je sorazmerna s hitrostjo toka. Elektrode, nameščene na ohišju merilnika, zajemajo ta napetostni signal in izračunajo pretok.

Tukaj je stroga zahteva: prevodnost tekočine mora presegati 5 mikrosiemnov na centimeter. Čista voda, ogljikovodiki, alkoholi, vsi plini-nič od tega ne deluje.

Ultrazvočni merilniki pretokaprihajajo v dveh vrstah.Merilniki-tranzitnega časapošlji zvočne valove diagonalno čez cev-potovalni časi navzgor in navzdol se razlikujejo, časovna razlika pa izračuna hitrost. Dopplerjevi merilniki odbijajo zvok od delcev ali mehurčkov v tekočini in merijo premike frekvence, da določijo hitrost.

Obe ultrazvočni tehnologiji lahko merita-neprevodne tekočine, kielektromagnetni merilniki pretokane zmore. Vendar so izbirčni glede pogojev namestitve.

Primerjava zahtev za ravne cevi

(D=premer cevi)

Opazili boste, da objemka-na ultrazvoku zahteva dvakrat več ravni elektromagnetnih valov. To ni težava proizvajalca-kakršna koli motnja pretoka naredi zvočni signal nezanesljiv. Videl sem stranke, ki namestijo ultrazvočne merilnike 3 premere navzdol od ventila in napaka pri branju je dosegla 15 %.

Lastnosti tekočine so odločilni dejavnik

Prevodnost je prva vrata. Pod 5 µS/cm,elektromagnetni merilniki pretokaso mrtvi v vodi. Med 5-20 µS/cm komaj delujejo - signal je šibek in nagnjen k motnjam. Nad 20 µS/cm ste v območju udobjaelektromagnetni merilniki pretoka.

Vsebina trdnih snovi obrne scenarij. Iztok iz naprave za odpadne vode lahko vsebuje 8 % suspendiranih trdnih snovi-elektromagnetni merilniki pretokane skrbi, ravnanje z do 15 % trdnih snovi glede na prostornino. Ultrazvok s-tranzitnim časom se začne boriti nad 1 % delcev, ker se zvočni valovi razpršijo in absorbirajo, kar drastično zmanjša moč signala.

Dopplerjev ultrazvok dejansko potrebuje delce-vsaj 25 ppm suspendirane snovi, da odbije zvočno valovanje. Ta tehnologija občasno deluje pri transportu gnojevke, vendar natančnost ni enakaelektromagnetni merilniki pretoka.

Razpon temperature in tlaka

Elektromagnetni merilniki pretoka:

Standard Manjše ali enako 180 stopinj (356 stopinj F)

Visoka-temperatura Manj kot ali enako 200 stopinj (390 stopinj F)

Tlak Manjši ali enak 10,2 MPa (1480 psi)

Ultrazvočni merilniki pretoka:

Objemka-Manj kot ali enako 200 stopinj (temperatura zunanje stene cevi)

InlineManj ali enako 150 stopinjam (omejitev pretvornika)

Tlak Manjši ali enak 16 MPa (2320 psi)

(Podatki zbrani iz specifikacij izdelkov Endress+Hauser, Krohne, Emerson)

Temperaturne omejitve so videti podobne, vendar se 180 stopinj za elektromagnetiko nanaša na temperaturo procesa, medtem ko je 200 stopinj za ultrazvok zunanja površina cevi. Če merite 180 stopinj tople vode, objemka-na ultrazvočnih pretvornikih morda ne bo preživela-temperatura zunanje stene cevi lahko preseže njihovo toleranco.

Viskoznost skoraj ne vplivaelektromagnetni merilniki pretoka. 10.000 centipoizov surova nafta meri tako natančno kot voda. Ultrazvok se dobro obnese do 2000 centipoizov, vendar nad tem zvočni valovi močno oslabijo in pot žarka se upogne.

Kaj se dejansko zgodi med namestitvijo

Elektromagnetni merilniki pretokazahtevajo rezanje in varjenje cevi. Namestitev 4-palčnega števca-vključno z zaustavitvijo, rezanjem, varjenjem prirobnice, preskusom tlaka, zagonom traja najmanj 6-8 ur. V rafinerijah ali kemičnih obratih lahko ena ura izpada stane 50.000 USD.

Včasih se s pravo izbiro izognete ogromnim izgubam. Ko smo izvedli nadgradnjo farmacevtske tovarne, so imeli napeljavo za prečiščeno vodo, ki je potrebovala merilnik pretoka, vendar se proizvodnja ni mogla ustaviti. Šli smo s spono-na ultrazvočno-2-urno namestitev. Očistite zunanjost cevi, nanesite spojno tekočino, pritrdite pretvornike, ožičite, konfigurirajte – nikoli se nisem dotaknil cevi, brez vpliva na proizvodnjo.

Stalni stroški padca tlaka

Elektromagnetni merilniki pretokauporabite-zasnovo s polno izvrtino, s padcem tlaka običajno 0,5–1,5 psi (0,03–0,1 bara). Sliši se minimalno, a poglejmo številke za 4-palčno linijo pri 300 GPM (68 m³/h) s padcem 1 psi:

Izguba moči črpalke ≈ 0,4 kW

Pri 0,10 $/kWh, 8000 ur/leto

Letni stroški energije=320 USD

V desetih letih je to 3200 dolarjev. Ni ravno žepni drobiž.

Objemka-na ultrazvoku ustvari ničelni padec tlaka.Inline ultrazvočni merilniki pretokaimajo rahlo oviro, približno 0,1-0,5 psi-stroški energije znašajo eno-tretjino do ene petineelektromagnetni merilniki pretoka.

Če ste preučili obe tehnologiji, boste ugotovili, da je ultrazvočno vzdrževanje veliko enostavnejše, saj so skupni stroški vzdrževanja 40 % nižji od elektromagnetnih. Toda v scenarijih gnojevke in odpadne vode,elektromagnetni merilniki pretokadejansko stane 25 % manj, ker se kakovost ultrazvočnega signala prehitro poslabša, kar zahteva pogosto vzdrževanje ali zamenjavo.

Kjer vsaka tehnologija prevladuje

Elektromagnetni merilnik pretokaOzemlje

Delež trdnih snovi v obratu za odpadne vode niha od 0,1 % do 8 %-elektromagnetni merilniki pretokane utripaj. Srednje{1}}naprava za odpadne vode običajno deluje 40–60elektromagnetni merilniki pretokaže 15 let brez težav. Ultrazvok začne izgubljati signal nad 2% trdnih snovi.

Rudarske gošče-železove rude, bakra, zlata-vsebujejo 30 % trdnih snovi po prostornini. Poliuretan-podloženelektromagnetni merilniki pretokaravnati z njim; keramično podložene različice lahko sprejmejo 50 % trdnih delcev. Ultrazvok je v teh razmerah popolnoma nepraktičen.

Dejavnosti hrane in pijače cenijo sanitarno zasnovo. 3A-certificiranoelektromagnetni merilniki pretokas 150-zrnatostjo elektropoliranih nerjavnih oblog se integrirajo neposredno v CIP vezja. Merjenje mleka, sokov, piva, vina - izpolnjuje zahteve FDA z ustrezno natančnostjo.

Ultrazvočni merilnik pretokaOzemlje

Prenos skrbništva zemeljskega plina uporablja več-potUltrazvočni merilniki pretoka plina-Od 4 do 8 akustičnih poti se križa-merjenje za doseganje ±0,15 % natančnosti. Ta naložba se splača zaradi cevovoda, katerega letna vrednost plina je na desetine ali stotine milijonov. Poleg tega ni padca tlaka in ni točk puščanja. Merilniki s certifikatom OIML in AGA-9 so namensko izdelani za to.

Veliki sistemi hladilnih stolpov potrebujejo na desetine merilnih točk. Namestitev 30elektromagnetni merilniki pretokapomeni na stotine tisoče samo v nabavi, poleg tega pa obsežne spremembe cevi. Preklopite na objemke-na ultrazvoku in stroški padejo na-tretjino. Za delovanje elektrarn ali kemičnih objektov zaustavitev ni potrebna-, okna za zaustavitev preprosto ne obstajajo.

Korozivni mediji ali ultra-čiste tekočine zahtevajo elektrode iz Hastelloya, platine ali titanaelektromagnetni merilniki pretoka-4-palčni meter lahko stane 8.000–15.000 USD.Ultrazvočni merilniki pretokaz zmočenimi deli iz PTFE ali PFA stanejo 40–60 % manj z enako natančnostjo.

Integracija z nadzornimi sistemi

Obamerilnik pretokatipi ponujajo 4-20mA izhod s protokolom HART, združljiv z večino PLC-jev in sistemov DCS. Potrebujete totalizacijo? Uporabi impulzni izhod. Modbus RTU in Profibus sta zdaj standardna – ni ovir za integracijo.

Hitrost odziva je različna.Elektromagnetni merilniki pretokaposodobi 10-50-krat na sekundo; ultrazvok upravlja 1-5 posodobitev. Če uporabljate merilnik pretoka za krmiljenje z zaprto zanko, ki zahteva hiter odziv, so elektromagnetiki bolj primerni. Skrbniški prenos vrednosti stabilnosti - počasnejše ultrazvočne posodobitve dejansko pomagajo z zmanjšanjem nihanja.

Elektromagnetni merilniki pretokaspremljajte impedanco elektrod, alarmirajte stanje prazne cevi in ​​nekateri modeli sledijo degradaciji obloge. Ultrazvok prikazuje jakost zvočnega valovanja in vrednosti ojačenja-nenadno povečanje ojačenja pomeni, da je čas za čiščenje pretvornikov. Odčitki hitrosti zvoka lahko nazaj-izračunajo vrsto tekočine in tako preverijo, ali dejansko merite to, kar mislite, da merite.

Izbira merilnika pretoka: Praktični pristop

Začnite s prevodnostjo. Pod 5 µS/cm, pozabielektromagnetni merilniki pretoka. Med 5-20 elektromagneti delujejo, vendar nezanesljivo – igrajte varno z ultrazvokom. Nad 20 µS/cm,elektromagnetni merilniki pretokaso pripravljeni.

Vsebnost trdnih snovi je vrata dva. Nad 1 % suspendiranih trdnih snovi zmagajo elektromagneti. Pod 0,1 % deluje oboje. Med temi številkami preizkusite obe tehnologiji na vaši dejanski tekočini, preden se zavežete uvajanju flote. Pri izbiri upoštevajte stroške zaustavitve.

Novogradnje, kjer so napeljave poceni? Izberite izključno na podlagi tehničnih zahtev. Obratovalni objekti, kjer zaustavitev stane 10 $000+ na uro? Ne režite cevi, razen če je to nujno potrebno.

Nazadnje izračunajte skupne stroške lastništva. Uporabite svoje dejanske stopnje dela, stroške energije, pričakovano življenjsko dobo. Poiščite študije primerov, ki se ujemajo s-vašimi aplikacijami s pet-in več leti dejanskih operativnih podatkov.

Elektromagnetni merilniki pretokazagotavlja-merjenje polne vrtine, nizek padec tlaka in odlično delovanje v zahtevnih tekočinah. Ultrazvok se izogne ​​penetraciji cevi, ustvari ničelni padec tlaka in meri širši razpon tekočine. Niti ni univerzalno boljše-ključno je ujemanje merilnega principa z vašimi dejanskimi zahtevami.

Kam gre tehnologija

Glavni tehnološki trendi zadnjih nekaj let so jasni: doslednost proizvodnje + digitalno modeliranje + diagnostične zmogljivosti, ki napredujejo vzporedno.Elektromagnetni merilniki pretokavedno bolj sprejemajo pristope "kompenzacije suhega umerjanja/modeliranja"-strožje geometrijske tolerance in modeliranje magnetnega/tokovnega polja izboljšujejo konsistentnost tovarne, kar zmanjšuje odvisnost od posameznih mokrihumerjanjehkrati pa ohranja natančnost na ravni inženirskega-standarda ±0,5 % in niža skupne stroške. Ultrazvok se še naprej razvija v smeri več poti-4-pot do 8/12-nadgradnje poti zagotavljajo vrednost ne le v natančnosti, ampak v robustnosti proti ne-idealnim profilom pretoka in redundantni diagnostiki poti, prepoznavanju anomalij poti, umazanije ali motenj mehurčkov za dramatično izboljšanje zanesljivosti polja. Vrhunski-modeli se približajo ±0,1 % odčitka v pogojih laboratorijske kalibracije. Medtem pa ultra-arhitektura nizke porabe energije in dozorevanje tehnologije baterij omogočata ultrazvočnim napravam, ki se napajajo z baterijami, da se približajo 10-letni življenjski dobi, zaradi česar so začasne raziskave pretoka, daljinsko spremljanje cevovoda in brezžična uvedba resnično praktični.