유량계는 움직이는 액체, 가스 또는 증기에 의해 발생하는 물리적 효과를 감지하고 해당 반응을 사용 가능한 측정값으로 변환하는 방식으로 작동합니다. 기술에 따라 계기는 압력 차이, 유도 전압, 초음파 전달 시간, 와류 주파수, 회전자 이동, 변위된 부피, 열 전달 또는 진동 튜브의 동작을 감지할 수 있습니다.
빠른 답변:유체의 움직임은 측정 가능한 물리적 반응을 생성합니다. 센서는 해당 반응을 감지하고, 트랜스미터는 신호를 처리하며, 기기는 유량, 총 유량, 질량 유량 또는 기타 계산된 값을 표시하거나 전송합니다.
모든 유량계에 대한 보편적인 작동 원리는 없습니다. 자기 유량계는 초음파, 터빈, 코리올리스 또는 차압계와 같은 방식으로 유량을 측정하지 않습니다. 이러한 차이점을 이해하는 것이 실제 공정 조건에서 안정적으로 작동하는 장비를 선택하기 위한 첫 번째 단계입니다.
유량계는 실제로 무엇을 측정합니까?
기술을 비교하기 전에 속도, 체적유량, 질량유량, 누적유량을 구별하는 것이 중요합니다. 이러한 용어는 관련되어 있지만 서로 다른 측정을 설명합니다.
흐름 속도
유속은 유체가 파이프나 채널을 통해 얼마나 빨리 이동하는지를 나타냅니다. 일반적으로 초당 미터 또는 초당 피트로 표시됩니다.
일부 미터는 속도-관련 효과를 측정한 다음 파이프의 내부 면적을 사용하여 체적 유량을 계산합니다. 전체 원형 파이프의 경우 기본 관계는 다음과 같습니다.
Q = A × v
- Q체적 유량입니다.
- A내부 단면적입니다-.
- v평균 유체 속도입니다.
이 방정식은 속도- 기반 측정을 설명하는 데 도움이 되지만 범용 유량계 공식은 아닙니다. 용적식 미터는 알려진 부피를 계산하는 반면 코리올리스 미터는 질량 유량을 직접 측정합니다.
체적 유량
체적 흐름은 정의된 기간 동안 측정 지점을 통과하는 물리적 체적의 양을 나타냅니다. 일반적인 단위에는 분당 리터, 시간당 입방미터, 분당 갤런, 분당 입방피트가 포함됩니다.
체적 측정은 물 분배, 냉각 회로, 액체 이동, 폐수 처리, 관개 및 일반 공정 모니터링에 자주 사용됩니다.
질량 유량
질량 흐름은 단위 시간당 유량계를 통과하는 유체 질량의 양을 나타냅니다. 일반적인 단위에는 시간당 킬로그램, 시간당 톤, 시간당 파운드가 포함됩니다.
온도, 압력 또는 구성에 따라 유체 밀도가 변할 때 질량 흐름이 특히 중요해집니다. 코리올리스 미터는 질량 유량을 직접 측정합니다. 열 질량 측정기는 열 전달을 사용하여 적합한 가스의 질량 흐름을 결정합니다.
순간유량 및 적산유량
순간 흐름은 현재 순간에 유체가 얼마나 빨리 움직이는지를 보여줍니다. 총유량은 계기를 통과한 누적량입니다.
- 20 m³/h순간 체적 유량입니다.
- 12,500 m³누적된 볼륨입니다.
프로세스 제어와 같은 애플리케이션은 순시 값에 중점을 둘 수 있습니다. 전송, 소비 모니터링, 일괄 처리 및 청구도 필요할 수 있습니다.유량 적산기.
실제 및 표준 가스 흐름
압력과 온도 변화에 따라 가스 부피가 변합니다. 이러한 이유로 파이프 내부에서 측정된 실제 체적 유량은 표준 또는 표준화된 가스 체적과 자동으로 동일하지 않습니다.
표준 가스 흐름은 정의된 기준 압력 및 온도 조건으로 변환된 가스 부피를 나타냅니다. 업종이나 지역에 따라 사용되는 표준이 다를 수 있으므로 참조 조건을 명시해야 합니다. 압축성 가스의 경우 압력, 온도, 가스 구성 및 압축성이 모두 변환에 영향을 미칠 수 있습니다.
따라서 구매자는 필요한 결과가 실제 부피, 표준 부피 또는 직접 질량 유량인지 지정해야 합니다.
유체 움직임이 어떻게 흐름 판독이 됩니까?
대부분의 전자 유량계는 4단계-측정 체인을 사용합니다.
- 유체는 물리적 반응을 생성합니다.유체가 움직이면 압력 강하, 전압, 음향 시간 차이, 주파수, 기계적 회전, 튜브 편향 또는 열{0}전달 변화가 발생할 수 있습니다.
- 감지 요소는 다음과 같은 반응을 감지합니다.전극, 변환기, 압력 센서, 자기 픽업, 온도 센서 또는 기계 요소는 응답을 원시 신호로 변환합니다.
- 송신기는 신호를 처리합니다.전자 장치는 교정 데이터, 보상, 파이프 정보, 유체 특성, 필터링 및 수학적 계산을 적용합니다.
- 결과가 표시되거나 전송됩니다.최종 값은 로컬로 표시되거나 4~20mA, 펄스, 릴레이, HART, RS485 Modbus 또는 기타 통신 시스템을 통해 전송될 수 있습니다.
센서와 트랜스미터는 하나의 기기에 통합되거나 별도로 설치될 수 있습니다. 전체 측정 시스템에는 압력 및 온도 기기, 유량 컴퓨터, 적산계, 제어 밸브, PLC 또는 DCS 연결도 포함될 수 있습니다.
유량계의 주요 유형은 어떻게 작동합니까?
주요 제조업체는 유체 움직임을 감지하는 데 사용되는 물리적 원리에 따라 유량계를 분류합니다. 각 원칙에는 서로 다른 장점, 제한 사항, 설치 요구 사항 및 적합한 매체가 있습니다. 다음 섹션에서는 가장 일반적인 산업 기술을 설명합니다.
차압 흐름 측정
차압 시스템은 유체가 제한 요소 또는 기본 요소를 통과할 때 생성되는 압력 차이를 측정합니다. 일반적인 기본 요소에는 오리피스 플레이트, 벤츄리 튜브, 노즐 및 평균 피토 튜브가 포함됩니다.
A 차압 트랜스미터상류 및 하류 압력을 감지합니다. 그런 다음 유량 계산에서는 기본 요소 형상, 파이프 치수 및 유체 특성과 함께 측정된 압력 차이를 사용합니다.
단순화된 비압축성 조건에서 흐름은 압력 차이에 정비례하지 않고 차압의 제곱근에 비례합니다.
가장 적합한 대상:많은 액체, 가스 및 증기 응용 분야, 특히 확립된 표준과 고압 또는 고온-설계가 필요한 곳에서 사용됩니다.
주요 제약조건:기본 요소는 영구적인 압력 손실을 일으킬 수 있지만 임펄스 배관, 밀도 보상, 압력 태핑 및 흐름{0}} 프로파일 조건은 전체 측정 불확실성에 영향을 미칠 수 있습니다.
전자기 유량계
전자기 유량계는 패러데이의 전자기 유도 법칙을 적용합니다. 코일은 측정 튜브 전체에 자기장을 생성합니다. 전도성 액체가 해당 필드를 통과하면 전압이 생성됩니다. 전극은 평균 유체 속도에 비례하는 전압을 감지합니다.
유량계는 감지된 속도를 알려진 내부 면적과 결합하여 체적 유량을 계산합니다.
전자기 유량계로터나 블러프 본체가 없는 개방형 측정 튜브가 있어야 합니다. 이는 물, 폐수, 슬러리, 전도성 화학 물질 및 다양한 식품 또는 음료 액체에 대해 자주 고려됩니다.
가장 적합한 대상:부유 고체를 포함하는 응용 분야를 포함한 전도성 액체.
주요 제약조건:액체는 선택한 모델의 전도도 요구 사항을 충족해야 합니다. 전극 재질, 라이너 호환성, 접지, 전체{1}}배관 조건 및 빈-배관 감지에도 주의가 필요합니다.
초음파 유량계
초음파 측정기는 음파를 사용하여 유체 속도를 결정합니다. 가장 잘 알려진 두 가지-방법은 이동 시간과-도플러 측정입니다.
대중교통-시간 측정
이동-시간 측정기는 흐름 방향과 반대 방향으로 초음파 신호를 보냅니다. 유체와 함께 이동하는 소리는 유체에 대해 이동하는 소리보다 더 빨리 도착합니다. 송신기는 두 이동 시간 사이의 작은 차이로부터 속도를 계산합니다.
운송-시간 도구는 인라인, 삽입형 또는 외부 장착형일 수 있습니다. 에이액체 초음파 유량계따라서 공정에 직접 접촉하거나 파이프 벽을 통해 측정할 수 있습니다.
도플러 측정
도플러 미터는 움직이는 기포나 부유 입자에 의해 반사되는 소리의 주파수 변화를 분석합니다. 유체에 적합한 반사경이 필요하며 운송-시간 측정기와 상호 교환 가능한 것으로 취급되어서는 안 됩니다.
가장 적합한 대상:비침습적-개량 측정, 임시 조사, 대형 파이프, 에너지 모니터링 및 파이프 절단이 바람직하지 않은 응용 분야.
주요 제약조건:파이프 재질, 벽 두께, 라이닝, 표면 상태, 센서 간격, 음향 커플링, 유체 상태, 가스 포켓, 침전물 및 업스트림 교란이 신호 품질에 영향을 미칠 수 있습니다.
코리올리스 질량 유량계
코리올리스 미터는 하나 이상의 측정 튜브를 제어된 진동으로 구동합니다. 질량이 진동 튜브를 통해 이동함에 따라 입구 및 출구 섹션이 다르게 반응합니다. 센서는 결과적인 위상 변화 또는 튜브 변형을 감지하고 트랜스미터는 이 반응을 직접적인 질량 흐름으로 변환합니다.
가장 적합한 대상:대량 배치, 혼합, 밀도 모니터링, 고가치 액체, 밀도 변화로 인해 부피 측정의 유용성이 떨어지는 프로세스 등이 있습니다.
주요 제약조건:계량기 비용, 압력 손실, 무게, 파이프 지지대, 외부 진동 및 2상 흐름을 선택한 크기와 디자인에 대해 평가해야 합니다.
와류 유량계
와류 측정기는 흐름 경로에 고정된 절벽 몸체를 배치합니다. 유체가 절벽 몸체를 통과할 때 교번 소용돌이가 하류에 형성됩니다. 와류 발산 빈도는 기기 작동 범위 내의 유체 속도와 관련이 있습니다.
와류 유량계일반적으로 증기, 가스 및 깨끗한 액체에 대해 고려됩니다. 적절한 압력 및 온도 입력을 통해 일부 시스템은 보상된 질량 또는 에너지 흐름을 계산할 수 있습니다.
가장 적합한 대상:충분한 속도의 증기 유틸리티, 압축 가스 및 깨끗한 공정 액체.
주요 제약조건:낮은 속도, 과도한 진동, 맥동, 열악한 파이프 레이아웃 및 습한 증기는 측정 신뢰성을 저하시킬 수 있습니다.
터빈 유량계
터빈 미터는 흐름 흐름에 로터를 배치합니다. 움직이는 유체는 로터를 회전시키고 자기 또는 전자 픽업이 각 블레이드 통로를 감지합니다. 교정된 작동 범위 내에서 로터 주파수는 체적 유량과 관련됩니다.
액체 터빈 유량계깨끗하고 점도가 낮은 유체에 대해 빠른 응답과 고해상도-펄스 신호를 제공할 수 있습니다.{1}}
가장 적합한 대상:깨끗한 액체, 연료 이송, 테스트 장비 및 펄스 출력이나 빠른 응답이 필요한 프로세스.
주요 제약조건:점도 변화, 오염, 베어링 마모, 흐름 교란 및 교정 범위 미만의 작동으로 인해 계기 계수가 변경될 수 있습니다.
용적식 유량계
용적형 유량계는 알려진 유체량을 반복적으로 포착하고 방출합니다. 타원형 기어, 피스톤, 베인 또는 기타 이동 요소는 흐름을 측정 가능한 증분으로 나눕니다. 유량계는 완료된 사이클을 계산하여 체적 유량과 총 부피를 계산합니다.
이 원리는 유량계가 평균 파이프 속도로부터 유량을 추론할 것을 요구하지 않습니다. 안타원형 기어 유량계예를 들어, 변위된 액체 부피를 직접 계산합니다.
가장 적합한 대상:점성 오일, 연료, 수지, 윤활제, 저유량 액체 측정 및 배치 처리.
주요 제약조건:내부 움직이는 부품은 압력 손실을 일으키고 고체, 마모성 오염, 가스 포켓 또는 부적절한 여과로 인해 손상될 수 있습니다.
열식 질량 유량계
열 질량 측정기는 가스 흐름에 가열된 감지 요소를 배치합니다. 흐르는 가스는 센서에서 열을 제거합니다. 기기는 정의된 온도 차이를 유지하는 데 필요한 열 손실 또는 전력을 측정하고 이를 질량 흐름과 연관시킵니다.
열 질량 유량계압축 공기, 질소, 연소 가스, 폭기 시스템 및 산업용 가스{0}}소비 모니터링에 널리 사용됩니다.
가장 적합한 대상:알려져 있고 합리적으로 안정적인 구성을 지닌 상대적으로 깨끗한 가스.
주요 제약조건:가스 조성, 수분, 응축, 침전물, 흐름 프로필의 변화로 인해 교정 중에 설정된{0}}열 전달 관계가 바뀔 수 있습니다.
가변 면적 유량계
일반적으로 로타미터라고 불리는 가변 면적 측정기는 테이퍼형 튜브 내부에 플로트를 사용합니다. 흐름은 유체 힘, 부력 및 중력이 평형에 도달할 때까지 플로트를 들어 올립니다. 플로트 위치는 보정된 유량에 해당합니다.
가장 적합한 대상:간단한 현장 표시 및 상대적으로 낮은 액체 또는 가스 흐름.
주요 제약조건:기존 로터미터는 지정된 방향으로 설치해야 하며 스케일은 유체 밀도, 점도, 압력, 온도 및 교정 매체에 따라 달라집니다.
유량계 기술 비교
| 기술 | 1차 측정 효과 | 일반적인 결과 | 일반적인 애플리케이션 적합성 | 중요한 제한사항 |
|---|---|---|---|---|
| 차압 | 압력차 | 계산된 부피 또는 질량 흐름 | 액체, 가스, 증기 | 압력 손실 및 설치 복잡성 |
| 전자기 | 유도전압 | 체적 유량 | 전도성 액체 및 슬러리 | 비전도성 유체는-측정할 수 없습니다. |
| 초음파 | 대중교통-시차 또는 도플러 이동 | 체적 유량 | 액체, 선택된 가스, 개조 측정 | 음향 경로 및 설치 조건 |
| 코리올리스 | 진동-튜브 반응 | 직접적인 질량 흐름 | 배치 처리, 밀도, 고가치-유체 | 비용, 압력 손실, 중량, 2-상 흐름 |
| 와동 | 와류 발산 빈도 | 체적 또는 보상 유량 | 증기, 가스, 깨끗한 액체 | 최소 속도 및 진동 감도 |
| 터빈 | 로터 주파수 | 체적 유량 | 깨끗하고 낮은{0}}점도 유체 | 움직이는 부품 및 점도 감도 |
| 양의 변위 | 계산된 고정 볼륨 | 직접적인 체적 흐름 | 점성 액체 및 저유량 | 압력 손실, 오염, 기계적 마모 |
| 열 질량 | 열전달 | 질량 흐름 | 산업용 가스 및 압축 공기 | 가스 조성, 수분 및 침전물 |
| 가변 면적 | 플로트 위치 | 체적 유량 | 국부적 저-유량 표시 | 유동-속성 및 방향 효과 |
기술-수준 비교는 유용한 출발점을 제공하지만 모델별 검증을 대체하지는 않습니다.- 동일한 측정 원리를 사용하는 두 계기는 유량 범위, 정확도 사양, 재료, 진단, 인증 및 설치 요구 사항이 다를 수 있습니다.
일반적으로 비교되는 두 가지 액체 기술에 대해서는 자세한 가이드를 참조하세요.초음파 대 전자기 유량계.
정확성, 반복성, 턴다운 및 불확실성
이러한 용어는 종종 같은 의미로 사용되지만 측정 성능의 다양한 측면을 설명합니다.
정확성
정확도는 지정된 조건에서 표시된 값이 기준 값에 얼마나 근접할 것으로 예상되는지를 나타냅니다. 항상 사양이 어떻게 작성되었는지 확인하세요.
판독값의 백분율로 표현된 사양은 전체 범위의 백분율로 표현된 사양과 다르게 동작합니다. 100단위 풀 스케일 기기의 경우:
- 10단위에서는 판독값의 ±0.5%가 ±0.05단위와 같습니다.
- 10단위에서 전체 스케일의 ±0.5%는 ±0.5단위와 같습니다.
측정 범위의 하단에서 차이가 더욱 커집니다.
반복성
반복성은 동일한 조건이 반복될 때 측정기가 동일한 결과를 얼마나 가깝게 재현하는지를 나타냅니다. 미터는 반복성이 높지만 지속적으로 편향될 수 있습니다. 반복성이 우수하다고 해서 올바른 교정 및 설치가 필요하지 않은 것은 아닙니다.
턴다운 비율
턴다운은 사용 가능한 최대 유량과 최소 유량 간의 비율입니다. 10~1,000개 단위를 측정할 수 있는 계기의 턴다운은 공칭 100:1입니다.
그러나 인용된 측정 범위는 모든 지점에서 동일한 정확도, 반복성 또는 응답을 제공하지 않을 수 있습니다. 필요한 최소, 정상 및 최대 흐름은 단일 헤드라인 턴다운 값이 아닌 제조업체의 성능 사양과 비교되어야 합니다.
측정 불확실성
총 시스템 불확실성에는 유량계에 게시된 정확도보다 더 많은 것이 포함될 수 있습니다. 또한 다음이 포함될 수 있습니다.
- 교정 불확도
- 반복성
- 압력 및 온도 측정
- 밀도 또는 구성 가정
- 파이프 치수
- 흐름-프로필 효과
- 신호 처리
- 장기-드리프트
- 설치 및 구성 오류
프로세스 표시의 경우 광범위한 불확실성 평가로 충분할 수 있습니다. 상거래, 실험실 측정, 규제 보고 또는 고가치 일괄 처리에는 문서화된 불확실성 예산이 필요할 수 있습니다.
유량계 크기를 조정하는 방법은 무엇입니까?
유량계는 공칭 파이프 크기만으로 선택해서는 안 됩니다. 계기는 최소, 정상 및 최대 공정 조건에서 적절한 속도와 측정 범위 내에서 작동해야 합니다.
1. 실제 유량 범위 설정
최소, 정상, 최대, 시작, 청소 및 역류-흐름 조건을 기록합니다. 정상 작동이 훨씬 낮은 경우 펌프 용량만 사용하여 기기 크기를 조정하지 마십시오.
2. 유량을 계기의 측정 범위와 비교
모델별{0}}최소 및 최대 흐름 제한을 확인하세요. 낮은 유량은 와류 또는 터빈 계기의 사용 가능한 신호 범위 아래로 떨어질 수 있습니다. 과도한 속도는 압력 손실, 진동, 캐비테이션 위험, 침식 또는 범위-밖-상태를 유발할 수 있습니다.
3. 파이프 크기와 별도로 미터 크기를 평가하십시오.
일부 응용 분야에서는 올바른 미터가 기존 파이프보다 작을 수 있습니다. 미터 크기를 줄이면 속도가 증가하고 낮은-유량 성능이 향상될 수 있지만 압력 손실도 증가하며 리듀서와 추가 직관이 필요할 수 있습니다.
다른 기술의 경우 직경 변경이 불필요하거나 바람직하지 않을 수 있습니다. 결정은 프로세스 흐름, 허용 가능한 압력 손실, 기술 및 설치 지침을 기반으로 이루어져야 합니다.
4. 압력 손실 확인
오리피스 플레이트, 터빈 계기, 용적식 계기, 와류 절벽 몸체, 소형 코리올리스 튜브, 스트레이너 및 소형 계기는 압력 손실을 추가할 수 있습니다. 센서만 평가하기보다는 전체 조립을 고려해야 합니다.
5. 정상적인 흐름에서 성능 확인
정상 작동 지점은 계측기 범위의 안정적인 부분에 있어야 합니다. 최대 유량 근처에서만 잘 작동하는 계기를 선택하면 대부분의 프로세스 주기 동안 좋지 않은 결과가 발생할 수 있습니다.
올바른 유량계를 선택하는 방법은 무엇입니까?
유용한 선택 프로세스는 가격이나 헤드라인 정확성을 비교하기 전에 호환되지 않는 기술을 제거합니다. 해당 사이트의 가이드적합한 유량계를 선택하는 방법보다 자세한 지원서 검토를 지원할 수 있습니다.
1단계: 유체 정의
- 액체인가요, 기체인가요, 아니면 증기인가요?
- 전도성이 있나요?
- 밀도나 점도가 변합니까?
- 거품, 고체, 섬유 또는 물방울이 포함되어 있습니까?
- 부식성, 마모성, 독성, 위생성 또는 위험성이 있습니까?
- 결정화, 코팅, 중합 또는 응고가 가능합니까?
2단계: 필요한 측정 정의
- 체적 유량
- 직접적인 질량 흐름
- 표준가스량
- 합계 수량
- 밀도
- 온도
- 에너지 흐름
직접 질량 측정은 제제화 또는 질량 균형을 위해 바람직할 수 있습니다. 물 순환이나 일반 공정 모니터링에는 용적 측정기로 충분할 수 있습니다.
3단계: 호환되지 않는 기술 제거
| 신청조건 | 기술의 시사점 |
|---|---|
| 비전도성-액체 | 표준 전자기 측정을 제거합니다. |
| 파이프를 절단할 수 없거나 생산을 중단할 수 없습니다. | 파이프와 유체가 음향 경로를 지원하는 경우 초음파 솔루션에 대한 클램프를 고려하세요.{0}} |
| 직접적인 질량 흐름이 필요합니다. | 액체나 기체의 경우 코리올리스를 고려하고, 적합한 기체의 경우 열 질량을 고려하십시오. |
| 더러운 전도성 액체 또는 슬러리 | 라이너와 전극 재료가 호환되는 경우 전자기 측정이 적합할 수 있습니다. |
| 저유량의 점성 액체 | 정변위 또는 코리올리스 측정이 적합할 수 있습니다. |
| 스팀 서비스 | 와류 또는 차압 측정은 일반적으로 평가됩니다. |
| 유체에 연마성 고체가 포함되어 있습니다. | 모델이 서비스용으로 특별히 설계되지 않은 한 취약한 움직이는 구성 요소가 있는 기술을 피하십시오. |
4단계: 설치 제약 조건 검토
- 파이프를 절단할 수 있나요?
- 프로세스를 중지할 수 있나요?
- 파이프는 항상 가득 차 있나요?
- 충분한 직선 파이프를 사용할 수 있습니까?
- 펌프, 밸브, 엘보 또는 리듀서가 계기에 가까이 있습니까?
- 파이프는 수평인가요, 수직인가요?
- 진동, 맥동, 전기 간섭 또는 기계적 응력이 있습니까?
- 시운전 및 유지보수를 위한 접근성이 충분합니까?
5단계: 성능 요구 사항 정의
- 필요한 정확성과 반복성
- 최소 및 최대 유량
- 응답 시간
- 양방향 측정
- 낮은-흐름 성능
- 교정 및 추적성
- 청구, 보관-이전 또는 규제 요건
6단계: 재료 및 승인 확인
프로세스 연결, 압력 등급, 본체, 라이너, 전극, 측정 튜브, 씰, 기어, 로터 및 모든 습식 재료를 확인하십시오. 또한 위험-지역, 위생, 식수-또는 기타 필수 승인을 확인하세요.
7단계: 산출물 및 수명주기 비용 검토
계량기는 기존 제어 시스템과 통신해야 합니다. 전원 공급 장치, 디스플레이, 4~20mA, 펄스, 경보, HART, RS485 Modbus, 데이터 로깅 및 원격 진단 요구 사항을 확인합니다.
수명주기 비용에는 설치, 종료, 압력{0}}관련 에너지 손실, 검증, 교정, 청소, 예비 부품, 문제 해결 및 예상 서비스 수명이 포함될 수 있습니다. 가장 저렴한 구매가 항상 가장 저렴한 측정값은 아닙니다.
작업 선택 예: 냉각-물 개조
다음 예에서는 선택 프로세스를 보여줍니다. 이는 고객 사례로 제시되거나 모델별{1}}엔지니어링 검토를 대체하지 않습니다.
- 체액:깨끗한 냉각수
- 파이프:DN200 탄소강
- 흐름 범위:50~450m³/h
- 측정 목적:에너지 모니터링 및 운영 검증
- 프로세스 종료:이용할 수 없음
- 파이프 절단:허용되지 않음
- 필수 출력:4~20mA 및 RS485
- 사용 가능한 설치:사용 가능한 직선 섹션을 갖춘 접근 가능한 전체 파이프
후보 기술
전자식 계량기는 낮은 압력 손실로 전도성 냉각수를 측정할 수 있지만 인라인 모델에서는 파이프를 절단하고 프로세스를 중단해야 합니다.
터빈 미터에는 인라인 설치도 필요하며 움직이는 부품이 필요합니다. 코리올리스 계기는 직접적인 질량 흐름을 제공하지만 일반적으로 유틸리티 모니터링에 초점을 맞춘 DN200 개조를 정당화하기는 어렵습니다.
A 초음파 유량계에 고정-센서를 기존 파이프 외부에 설치할 수 있기 때문에 실용적인 출발점이 됩니다.
여전히 확인해야 할 사항은 무엇입니까?
- 실제 외경 및 벽 두께
- 파이프 재질 및 내부 라이닝
- 표면 부식 또는 코팅 상태
- 유체 온도
- 전체-파이프 작업
- 사용 가능한 상류 및 하류 파이프
- 센서 장착 위치
- 설치 후 신호 강도 및 신호 품질
- 실제 흐름 프로필에서 요구되는 정확도
이 예는 이론적인 미터 정확도보다 애플리케이션 제약 조건이 더 결정적일 수 있는 이유를 보여줍니다. 이 기술이 선택된 이유는 그것이 보편적으로 우수하기 때문이 아니라 유체와 설치 모두에 적합하기 때문입니다.
미터 정확도를 무시할 수 있는 설치 조건
올바르게 선택된 측정기는 설치 조건이 교정에 사용된 조건이나 제조업체가 지정한 조건과 다를 경우 여전히 신뢰할 수 없는 데이터를 생성할 수 있습니다.
교란된 흐름 프로필
엘보우, 펌프, 제어 밸브, 티, 리듀서 및 부분적으로 열린 밸브는 소용돌이 또는 고르지 않은 속도 프로파일을 생성할 수 있습니다. 차압, 와류, 터빈, 초음파 및 기타 속도- 의존 기술은 이러한 교란에 민감할 수 있습니다.
모델별{0}}지침과 사이트 설명을 검토하세요.상류 및 하류 직관-요구사항. 일반적인 직선-규칙은 제조업체가 요구하는 레이아웃을 대체해서는 안 됩니다.
부분적으로 채워진 파이프
많은 액체 계량기에는 완전히 채워진 측정 튜브가 필요합니다. 에어 포켓이나 부분적으로 채워진 파이프는 유효 흐름 영역을 변경하고 전극이나 초음파 경로를 방해할 수 있습니다.
낮은 지점, 상향 수직 흐름 또는 가득 찬 다른 위치에 설치하면 계측기 제조업체의 지침에 따라 이러한 위험을 줄일 수 있습니다.
기포, 고체 및 2{0}}상 흐름
동반된 가스, 입자, 액적 또는 상 분포 변화는 기술에 다양한 영향을 미칠 수 있습니다. 기포는 이동-시간 초음파 신호를 방해하거나 코리올리 구동 이득을 높이거나 밀도가 불안정해질 수 있습니다. 고체는 전극과 열 센서를 코팅하거나 터빈 및 변위 구성 요소를 손상시킬 수 있습니다.
농도, 입자 크기, 기포 크기, 분포 및 가변성은 일반적으로 유체가 "더럽다"는 간단한 설명보다 더 유용합니다.
잘못된 구성
초음파 기기에 고정-하려면 정확한 파이프 직경, 벽 두께, 파이프 재질, 라이너 데이터, 센서 유형, 유체 정보 및 장착 방법이 필요할 수 있습니다. 가스 계산에는 정확한 압력, 온도, 구성 및 기준 조건이 필요할 수 있습니다.
잘못된 구성으로 인해 생성된 안정적인 값은 여전히 잘못된 값입니다.
접지 및 전기적 소음
자기 계측기는 설계에 따라 올바른 접지 또는 등전위화가 필요합니다. 신호 케이블은 제조업체의 지침에 따라 배선해야 하며 필요한 경우 전기 간섭 소스로부터 분리되어야 합니다.
진동 및 기계적 응력
외부 진동은 코리올리스와 와류 측정에 영향을 줄 수 있으며, 파이프 지지력이 좋지 않으면 인라인 계측기에 스트레스를 줄 수 있습니다. 맥동 펌프는 선택한 장비의 반응 능력을 초과하는 급격하게 변화하는 흐름을 생성할 수도 있습니다.
일반적인 증상, 가능한 원인 및 점검 사항
| 관찰된 증상 | 가능한 원인 | 확인해야 할 사항 |
|---|---|---|
| 프로세스에 동의하지 않는 안정적인 판독 | 잘못된 파이프, 유체, 스케일링 또는 참조-상태 데이터 | 구성, 단위, 파이프 치수, K-계수, 밀도, 압력 및 온도 입력 |
| 시끄럽거나 변동하는 흐름 | 흐름 방해, 기포, 맥동, 전기 소음 또는 신호 불량 | 밸브 및 펌프 위치, 전체-파이프 상태, 신호 진단, 접지 및 댐핑 |
| 흐름은 0으로 유지됩니다. | 낮은-유량 차단, 빈 파이프, 센서 고장, 잘못된 배선 또는 최소 범위 미만의 흐름 | 진단 경보, 센서 신호, 배선, 프로세스 조건 및 구성된 차단 |
| 유지보수 후 변경 사항 읽기 | 센서 위치, 방향, 영점 설정, 파이프 데이터 또는 배선이 변경됨 | 시운전 기록, 센서 간격, 설치 표시, 제로 절차, 매개변수 백업 |
| 시간이 지남에 따라 오류가 증가함 | 코팅, 마모, 부식, 드리프트, 임펄스 라인 막힘 또는 공정-특성 변화 | 검사 이력, 검증 결과, 센서 상태, 임펄스 배관, 유체 특성 |
교정, 검증 및 영점 확인
이러한 활동은 서로 관련되어 있지만 서로 바꿔 사용할 수는 없습니다.
구경 측정
교정은 제어된 조건에서 미터의 표시를 참조 표준과 비교하고 표시된 값과 참조 값 사이의 관계를 문서화합니다.
NIST는 축적된 물 질량을 시간에 따라 측정하는 동적 중량 측정을 사용하여 기준 흐름을 결정하는 액체 흐름 교정 시스템을 설명합니다. 공식 설명을 참고하세요NIST 액체 흐름 표준.
조정을 별도로 수행하고 문서화하지 않는 한 교정은 미터를 자동으로 수정하지 않습니다.
확인
검증은 측정기가 설정된 허용 기준 내에서 계속 작동하는지 확인합니다. 마스터 미터, 내장된-진단, 휴대용 참조, 증명자, 프로세스 저울 또는 기타 승인된 방법을 사용할 수 있습니다.
현장 비교를 통해 상당한 차이를 확인할 수 있지만 그 결론은 테스트 중인 계기와 기준 모두의 불확실성과 설치 품질로 인해 제한됩니다.
제로 체크
0 확인은 필요한 흐름 없음 조건이 설정되면 표시된 흐름을 평가합니다.{0}} 올바른 절차는 기술- 및 모델-에 따라 다릅니다.
많은 액체 계량기의 경우 영점 조정에는 유체가 정지된 상태로 파이프가 완전히 가득 차 있어야 합니다. 빈 파이프는 자동으로 유효한 제로-흐름 참조가 아닙니다. 밸브, 열 대류, 누출, 진동 또는 갇혀 있는 가스로 인해 흐름이 없는 것으로 보이는- 조건이 부적절해질 수 있습니다.
추가 준비 단계에 대해서는 사이트의유량계 교정 정보.
유량계는 얼마나 자주 교정해야 합니까?
보편적인 간격은 없습니다. 일정은 다음을 고려해야 합니다.
- 프로세스 위험
- 규제 또는 고객 요구 사항
- 측정값
- 역사적 표류
- 유체 상태
- 미터 기술
- 작동 심각도
- 이전 검증 결과
- 요구되는 불확실성
문서화된 기록에 의해 지원되는 위험{0} 기반 간격은 모든 측정기에 하나의 고정 기간을 적용하는 것보다 더 방어적입니다.
유량계에 대한 일반적인 오해
"모든 유량계는 속도를 측정합니다"
그렇지 않습니다. 코리올리스 미터는 질량 흐름을 직접 측정하고, 용적형 미터는 알려진 부피를 계산하며, 열 질량 미터는 열 전달을 평가합니다.
"최고의 정확도 사양을 갖춘 미터가 항상 최고입니다"
높은 실험실 사양은 호환되지 않는 유체, 불량한 크기, 불충분한 직선 파이프, 불안정한 위상 조건 또는 잘못된 구성을 보상할 수 없습니다.
"파이프 크기는 미터를 선택하기에 충분합니다"
또한 선택에는 최소, 정상 및 최대 유량, 압력, 온도, 유체 특성, 설치, 재료, 필요한 출력 및 성능 목표가 필요합니다.
"미터의 클램프-에는 설치 요구사항이 없습니다."
외부 센서는 파이프 절단을 방지하지만 정확한 파이프 데이터, 표면 준비, 음향 커플링, 센서 위치, 간격, 흐름 프로파일 및 신호 진단은 여전히 필수적입니다.
"안정적인 판독은 정확해야 합니다"
구성 오류, 영점 오프셋, 코팅, 밀도 가정, 잘못된 K-계수, 열악한 파이프 치수 및 보정 편향은 모두 안정적이지만 잘못된 값을 생성할 수 있습니다.
자주 묻는 질문
Q: 유량계와 유량 센서의 차이점은 무엇입니까?
A: 흐름 센서는 흐름-관련 물리적 반응을 감지하는 요소입니다. 유량계는 일반적으로 센서, 트랜스미터, 디스플레이, 적산계, 출력 및 진단을 포함할 수 있는 완전한 측정 장비를 의미합니다. 용어는 제조업체마다 다릅니다.
Q: 유량계가 압력을 측정합니까?
A: 유량계는 유량을 측정하지만 차압 시스템은 압력 차이를 중간 측정으로 사용합니다. 올바른 기본 요소, 유체 데이터 및 계산과 결합되지 않으면 압력 트랜스미터만으로는 안정적인 흐름을 제공할 수 없습니다.
Q: 압력 손실이 가장 적은 유량계는 무엇입니까?
답변: 외부에 장착된 초음파 측정기는 파이프 내부에 장애물을 두지 않으므로 센서{0}}관련 압력 손실이 공정에 추가되지 않습니다. 완전-내경 자기 계측기는 일반적으로 불필요한 직경 감소 없이 설치 시 영구 손실이 거의 발생하지 않습니다.
Q: 동일한 유량계로 액체와 기체를 모두 측정할 수 있습니까?
A: 일부 측정 원리는 액체와 기체 모두에 대해 설계될 수 있지만 특정 모델, 구성, 크기 조정 및 교정은 정의된 매체 및 작동 조건에 적용됩니다. 엔지니어링 확인 없이 측정기를 관련 없는 서비스 간에 전송해서는 안 됩니다.
Q: 어떤 유량계가 물에 가장 적합합니까?
A: 정답은 없습니다. 전도성이 있는-파이프 물이 자기 계량기에 적합할 수 있습니다. 파이프를 절단할 수 없는 개조 작업은 운송-시간 초음파 측정에 적합할 수 있습니다. 깨끗한 저유량-물은 터빈, 초음파 또는 기타 모델-특정 기술에 적합할 수 있습니다. 폐수 및 슬러리 상태는 별도의 평가가 필요합니다.
Q: 흐름을 일시적으로 측정할 수 있습니까?
답: 그렇습니다. 휴대용 초음파 유량계는 파이프와 유체가 안정적인 음향 측정을 지원할 때 조사, 검증, 균형 조정 및 임시 문제 해결에 유용할 수 있습니다.
Q: 유량계 견적에 어떤 정보가 필요합니까?
A: 유체명 및 구성
액체, 가스 또는 증기
최소, 정상, 최대 유량
파이프 크기 및 일정
최소 및 최대 압력
최소 및 최대 온도
해당되는 경우 밀도, 점도 및 전도도
고체, 기포, 물방울 또는 수분
필요한 정확성과 반복성
연결, 재료 및 압력 등급
전원 공급 장치 및 출력 신호
설치 제한
위험 지역, 위생 또는 규제 요구사항
Q: 유량계 비용은 얼마입니까?
A: 비용은 기술, 크기, 재료, 압력 등급, 온도, 정확도, 승인, 출력, 진단, 연결, 교정 및 설치에 따라 다릅니다. 정지, 압력 손실, 유지보수, 검증 등 수명 주기 비용을 구매 가격과 비교해야 합니다.
결론
유량계는 유체를 이동시켜 생성된 물리적 반응을 사용 가능한 유량 측정으로 변환합니다. 반응은 압력 차, 유도 전압, 음향 이동 시간, 와류 주파수, 회전자 속도, 변위된 부피, 열 전달 또는 진동-튜브 운동일 수 있습니다.
작동 원리를 이해하면 한 기술이 특정 응용 프로그램에서는 잘 작동하고 다른 응용 프로그램에서는 제대로 작동하지 않는 이유를 설명하는 데 도움이 됩니다. 최종 선택 시 유체, 측정 목표, 유량 범위, 압력, 온도, 설치, 압력 손실, 재료, 정확도, 턴다운, 출력, 교정 및 수명주기 비용도 고려해야 합니다.
모델을 선택하기 전에 완전한 적용 데이터를 준비하고 작동 조건을 제조업체가 확인한 사양과 비교하십시오. 프로젝트{1}}별 평가를 위해서는 다음을 통해 프로세스 정보를 제출하세요.유량계 문의 양식.
