Przemysł

Pomiar, detekcja i sterowanie przepływem cieczy — jakie moduły będą niezbędne?

W wielu zakładach, a szczególnie w chłodniach i fabrykach chemikaliów często wymagana jest szczegółowa kontrola przepływu odpowiednich cieczy lub gazów (np. amoniaku czy pary wodnej). Zbyt wysokie ciśnienie lub usterka rur przepływowych może niekiedy przyczynić się do katastrofalnych w skutkach awarii zdolnych całkowicie sparaliżować produkcję i pracę zakładu. W takich sytuacjach idealnie sprawdzają się przepływomierze do cieczy, które dają możliwość kontroli i szybkiej lokalizacji ewentualnych usterek. Przepływomierze znajdują też zastosowanie w gospodarstwach domowych i rolniczych – głównie przy licznikach oraz dozownikach wody dla krów. W tym przypadku rodzi się jednak pytanie – jakie moduły są niezbędne, aby prawidłowo mierzyć i kontrolować przepływ wody?

Rodzaje modułów pomiaru przepływu cieczy

Okazuje się, że wybór modułu jest ściśle powiązany z konstrukcją naszego układu i jest zależny również od pożądanej precyzyjności. Kluczowe jest tu bowiem miejsce, w którym docelowo będzie znajdywać się przepływomierz do wody. Ze względu na konstrukcje i sposób działania możemy wyróżnić przepływomierze mechaniczne i elektroniczne. W tych pierwszych za pomiar odpowiadają elementy najczęściej fizycznie umieszczone w przepływającej cieczy, natomiast te drugie przeliczają wartości przepływu na podstawie pomiarów różnych urządzeń elektronicznych. W przypadku przepływomierzy mechanicznych najczęściej możliwe jest dodatkowe sterowanie przepływem cieczy, co zapewnia większą kontrolę nad wartościami pomiarów.

Przepływomierze mechaniczne

Tego typu moduły wymagają ingerencji w układ rur, dlatego spotykane są najczęściej w długo eksploatowanych systemach lub tych nowo powstających. Najważniejsze przepływomierze mechaniczne to te objętościowe i monometryczne.

Przepływomierze objętościowe dzielą płynącą ciecz za pomocą turbin lub łopatek na znane urządzeniu objętości, po czym mikroprocesor zlicza ilość cykli i sumuje całkowitą przepuszczoną objętość. Często wyświetlając również natężenie przepływu w m^3/s. Ten rodzaj sprzętu jest wysoce wydajny przy wolno płynących cieczach lepkich i klejących.

Przepływomierze monometryczne działają na nieco innej zasadzie – w rurze przepływowej jest umieszczona przeszkoda, a przepływomierz dynamicznie mierzy ciśnienia przed i za nią, a następnie bazując na ich różnicy oblicza natężenie przepływu wody. W przeciwieństwie do przepływomierzy objętościowych nadają się one przede wszystkim do czystych, szybko płynących cieczy. Czasem sprawdzają się one też jako przepływomierz do wody

Przepływomierze elektroniczne

Obecnie coraz więcej przedsiębiorstw decyduje się na korzystanie z tego typu przepływomierzy ze względu na ich szerszy zakres pomiarowy oraz prostą, bezinwazyjną konstrukcję. Najważniejsze z nich to przepływomierze elektromagnetyczne oraz ultradźwiękowe.

Przepływomierz elektromagnetyczny opiera się pomiarze indukcji elektromagnetycznej cieczy (włącznie z zawartymi w niej ciałami stałymi), która musi być przewodnikiem elektrycznym. Przepływomierz tworzy rura wykonana z izolatora, a samo urządzenie mierzy indukcję siły elektromotorycznej cieczy, która jest proporcjonalna do prędkości ruchu. Przepływomierz ten jest wysoce wydajny dla większości typów cieczy niezależnie od ich czystości, właściwości chemicznych czy temperatury. Dodatkową zaletą jest brak części ruchomych, tak jak jest to w przypadku przepływomierzy mechanicznych, dzięki czemu awarie zdarzają się bardzo rzadko.

Przepływomierz ultradźwiękowy wykorzystuje krótkie sygnały dźwiękowe o wysokiej, niesłyszalnej dla ludzkich uszu częstotliwości. W zależności od czasu opóźnienia wysłania i odebrania sygnału przepływomierz jest w stanie obliczyć prędkość oraz objętość płynącej cieczy. Zaletą tego rozwiązania jest to, że podobnie jak przepływomierz elektromagnetyczny nie ingeruje on w układ przepływowy, dzięki czemu może zostać zainstalowany na istniejącej instalacji, a dodatkowy brak elementów mechanicznych minimalizuje ryzyko awarii.

Zautomatyzowane przepływomierze dominują swoją niezawodnością i dokładnością nad modułami tradycyjnymi. Mniej skomplikowane urządzenia można jednak stosować w prostych instalacjach przydomowych lub rolniczych.

Related posts

Do czego służą mieszalniki laboratoryjne

Które odpady medyczne są szczególnie niebezpieczne?

Podstawowa obróbka blach – dlaczego warto stosować urządzenia CNC?