Вимірювання витрати сипких матеріалів

Витратоміри сипких матеріалів – цікаве рішення для визначення витрати в трубах та жолобах. Витратоміри сипких матеріалів застосовуються у харчовій, хімічній (виробництво мінеральних добрив), металургійній та інших галузях промисловості.

Існують кілька типів витратомірів сипких матеріалів і кожен з них має свої переваги та недоліки.

1. Ударний витратомір.

Ударний - найбільш популярний тип витратоміра сипких речовин, як їх часто називають. За допомогою труб або жолобів створюється спеціальна траєкторія руху матеріалу, яка прямує на плоску чутливу пластину і ударяється об неї. Сила удару створює вплив, який вимірюється за допомогою датчиків ваги або LVDT (лінійно-диференціальний перетворювач). Наскільки відхиляється пластина під дією потоку речовини, настільки датчик ваги або LVDT змінює сигнал, який перетворюється на витрату в інтеграторі. По-перше, вони можуть працювати як з малим, так і з великим діапазоном витрат. По-друге, відкладення матеріалу на чутливій пластині не вплине на точність чи повторюваність виміру, т.к. тільки горизонтальна сила удару викликає зміну сигналу датчика. Будь-яка додаткова вага, що налипає на поверхню сенсора, не впливає на вихідний сигнал системи. Це найстаріша з усіх технологій, яка використовується понад 60 років. Ударні витратоміри сипких речовин можуть бути дуже компактними - деякі лише 650 мм заввишки, інші підходять для великого навантаження і 2500 мм заввишки. З розміром витратоміра змінюється і вартість, при цьому всі витратоміри виготовлені із захистом від пилу, легко очищаються та калібруються.

Переваги: ​​ - точність 1% - широкий діапазон вимірювань 0-900 т/год

Недоліки: -габарити витратомірів - висока вартість

вимірювання

2. Відцентровий витратомір.

Відцентровий - змінений вид ударного витратоміра. Відцентровий витратомір сипучих речовин вимірює витрату через вимірювання сили впливу середовища на вигнуту пластину, до якої приєднані датчики ваги. Потік речовини повинен бути спрямований паралельно пластині, і коли матеріал починає рухатися кривою, то починає діяти тангенціальна сила, яка передається на інтегратор, дозволяючи перевести силу впливу у витрату. Відцентрові витратоміри сипких матеріалів могли б взяти приз за точність, але слід виявляти обережність при застосуванні цього виду продукції. З характеристиками та правильним потоком матеріалу, відцентрові рішення можуть бути надзвичайно точними. Тим не менш, якщо матеріал липкий і яким чином починає налипати на чутливу пластину, сигнал з відцентрових витратомірів починає зміщуватися і вимірюється як тангенціальне зусилля. Межа витрати також обмежується конструкцією даного витратоміра, але ця технологія також пропонує пиленепроникні корпуси та легке калібрування.

Переваги: ​​ - точність 0,5%

Недоліки: - габарити витратомірів - неможливість застосовувати на липкі матеріали - висока вартість

сипких

3. Коріолісовий витратомір.

Коріолісовий витратомір сипучих речовин не використовує той же принцип, що й для рідини. Для вимірювання сипких тіл речовина, потрапляючи у витратомір, падає на лопаті, що обертаються електродвигуном. Двигун підключений до важеля, на який встановлено датчик ваги. Подача матеріалу змінює силу коріолісу, відповідно змінюючи момент двигуна, що крутить. Датчик ваги виявляє цеі посилає сигнал на інтегратор, який переводить їх у витрату. Коріолісові витратоміри сипучих речовин - хороша альтернатива при високій швидкості потоку та високоточних застосуваннях. Високі швидкості потоку та вимоги до точності здається нормою у процесі розвитку вимірювальних приладів. Конструкція коріолісу також випробувана і точність вірна, але має деякі недоліки. Матеріал, який є абразивним, може передчасно зношувати лопаті витратоміра, потрібна заміна. Великі розміри часток можуть стати проблемою забиття або забруднення вивантаження. Ще один недолік коріолісового витратоміра - те, що пристрій рухається двигуном високої напруги. Для всіх інших типів витратомірів потрібне стандартне живлення, водночас двигунам змінного струму потрібно від 120 до 600 В.

Переваги: ​​ - точність 1% - вимір великих витрат 0-600 т/год

Недоліки: - висока вартість - неможливість вимірювання абразивних матеріалів

матеріалів

4. Мікрохвильовий витратомір.

Мікрохвильовий витратомір сипучих матеріалів використовує мікрохвильову технологію, джерело випромінює енергію 24-125 ГГц. Використовуючи принцип Доплера, зміна відбитих мікрохвиль передається сенсором, як сигнал 4-20 мА на контролер для перетворення на витрату. Мікрохвильові витратоміри можна використовувати у пневматичних системах подачі, т.к. додаткова сила потоку не впливає на вимірювання витрати, як у трьох попередніх типах витратомірів. Мікрохвильовий витратомір підкуповує своєю низькою вартістю, низька точність - це альтернатива великим громіздким витратомірам, про це вже йшлося. Продукт, який міститься у Вас у руці і може бути встановлений менш ніж за годину, порівняно з необхідністюкрана з блоком вище за тебе, має свої переваги. Калібрування виконується швидко і просто, і немає частин, що обертаються або контактують з матеріалом, це робить його дуже привабливим. Однак будь-який процес, де потрібна точність, не виграє від цього виду продукту. Мікрохвильові витратоміри також можна використовувати з будь-яким типом системи, чи це самопливний потік або пневматичні транспортери. Мікрохвильові витратоміри сипучих продуктів виглядають приблизно як мікрохвильові датчики рівня.

Переваги: ​​ - компактність - просте калібрування - низька вартість - можливість вимірювати витрати у важкодоступних місцях та пневмотранспорті

Недоліки: - низька точність 3-5% - вимірювання витрати до 20 т/год

5. Ємнісний витратомір.

Ємнісний - вимір заснований на двох незалежних вимірах. Одним із них є вимірювання ємності порожньої труби до повної труби, яке пропорційне концентрації матеріалу. Інше - вимірювання швидкості, в якому використовуються 2 датчики, щоб виміряти час, який потрібно, щоб матеріал перейшов від одного датчика до другого. Сигнали цих вимірювань передаються інтегратор для обчислення витрати. Ємнісний вимір також може бути використаний пневматичними системами. Місткісні витратоміри сипких продуктів також були на ринку протягом деякого часу. Використання двох вимірювальних принципів допомагає підвищити точність загального вимірювання витрати, але цей пристрій не може працювати з більшими обсягами матеріалу. Установка проста і зрозуміла, як установка звичайного витратоміра для рідин. Калібрувати також легко, але точність не дуже хороша, порівняно з великими пристроями. Ємнісні витратоміри можуть використовуватися в самопливних тапневматичні системи, а також - дуже конкурентоспроможне рішення в порівнянні з великими механічними пристроями. Місткісні витратоміри сипучих продуктів схожі на витратоміри для рідин і виглядають як електромагнітні витратоміри.