Mitä eroa on metalliputken kiertomittarilla ja lasiputken kiertomittarilla?

Teollisuuden virtausmittauksen alalla oikean instrumentoinnin valinta on käyttöturvallisuuden ja tietojen tarkkuuden kannalta kriittinen tekijä. Kaksi yleisimmistä nesteiden ja kaasujen virtausnopeuden mittaamiseen käytetyistä laitteista ovat lasiputken rotametri ja metalliputken rotametri . Vaikka molemmat toimivat muuttuvan alueen periaatteella – jossa kelluke liikkuu pystysuunnassa kapenevan putken sisällä ilmaistakseen virtausta – niiden rakenne, paineluokitukset ja toiminnalliset ominaisuudet eroavat merkittävästi. Näiden erojen ymmärtäminen on välttämätöntä insinööreille, joiden on päätettävä, mikä "tuote" sopii heidän erityisiin putkistojärjestelmäänsä ja keskimääräisiin vaatimuksiinsa. Tämä tekninen tutkimus keskittyy näiden kahden erillisen virtausmittarin mekaaniseen eheyteen, lukumekanismeihin ja ympäristön soveltuvuuteen.

Kuinka materiaalin rakenne ja paineen eheys vaihtelevat näiden kahden virtausmittarin välillä?

Perusteellisin ero on prosessinesteen sisältävässä fysikaalisessa rajassa. Tämä rakenteellinen valinta määrittää laitteen maksimikäyttörajat.

• Lasiputken kiertomittarin rakenteelliset rajat: The lasiputken rotametri on rakennettu läpinäkyvän, kartiomaisen putken ympärille, joka on tyypillisesti valmistettu borosilikaattilasista. Koska lasi on hauras materiaali, sillä on luontaisia ​​rajoituksia mekaanisen rasituksen ja sisäisen paineen suhteen. Yleensä nämä mittarit on varattu matalapaineisiin sovelluksiin, jotka eivät usein ylitä 1,0 - 1,6 MPa putken halkaisijasta riippuen. Vaikka läpinäkyvyys mahdollistaa suoran visuaalisen vahvistuksen nesteen tilasta (kuten väristä, kirkkaudesta tai kuplien esiintymisestä), lasin hauraus tarkoittaa, että se ei kestä merkittäviä vesivasaroita tai äkillisiä paineen nousuja. Monissa asennuksissa tarvitaan suojakilpi tai turvakotelo, jotta sirpaleet eivät vahingoita henkilöstöä putken rikkoutuessa.

• Metalliputken rotametrin kestävyys: Sitä vastoin metalliputken rotametri (kutsutaan usein panssaroituksi rotametriksi) käyttää vahvaa kartioputkea, joka on valmistettu ruostumattomasta teräksestä (kuten 304 tai 316L), Hastelloysta tai PTFE-vuoratusta hiiliteräksestä. Tämä metallikotelo mahdollistaa laitteen toiminnan korkeapaineisissa olosuhteissa, usein 4,0 MPa:n, 6,3 MPa:n tai jopa korkeamman korkeapaineen erikoiskokoonpanoissa. Koska putki on läpinäkymätön, sisäistä painetta voidaan hallita paljon aggressiivisemmin kuin lasissa. Tämä tekee metalliputken rotametri Vakiovalinta korkeapainehöyrylle, vaarallisille kemikaaleille ja korkean lämpötilan öljyille, kun suojarakennuksen epäonnistuminen olisi katastrofaalinen.

• Lämpötilankestävyys ja lämpöshokki: Lämpötilan käsittely on toinen alue, jolla materiaalivalinta sanelee suorituskyvyn. The lasiputken rotametri on herkkä lämpöshoille; nopeat lämpötilan muutokset voivat aiheuttaa lasin halkeilua. Sen suurin käyttölämpötila on tyypillisesti 120–150 °C. The metalliputken rotametri on kuitenkin erinomainen äärimmäisissä lämpöolosuhteissa. Ruostumattomasta teräksestä valmistetut versiot pystyvät helposti käsittelemään nesteitä 300 °C:ssa tai korkeammissa lämpötiloissa, ja kun ne on varustettu lämpöä haihduttavilla rivoilla tai vaipalla, niitä voidaan käyttää sulan rikin tai kryogeenisten nesteiden käsittelyyn. Metallirakenne tarjoaa tarvittavan lämpölaajenemisen sietokyvyn, jota lasi ei yksinkertaisesti pysty vastaamaan.

Yhteenvetona tärkeimmistä fyysisistä eroista seuraavassa taulukossa verrataan perusmäärityksiä:

Miksi lukumekanismit ja signaalinsiirtoominaisuudet ovat niin erilaisia?

Se, miten käyttäjä on vuorovaikutuksessa virtausmittarin antamien tietojen kanssa, riippuu täysin siitä, onko putki läpinäkyvä vai läpinäkymätön. Tämä johtaa suureen teknologiseen kuiluun näiden kahden tyypin välillä.

• Visuaalinen suora luku lasiputkien kiertomittareissa: The lasiputken rotametri on arvostettu yksinkertaisuudestaan. Vaaka syövytetään yleensä suoraan lasiputkeen tai kiinnitetään sen taakse olevalle levylle. Kun neste virtaa ylöspäin, uimuri nousee, ja käyttäjä lukee virtausnopeuden katsomalla uimurin yläreunaa vaakaa vasten. Tämä "suora luku" on erittäin luotettava, koska se ei vaadi virtaa eikä siinä ole muita liikkuvia osia kuin kelluke itse. Tämä on kuitenkin myös sen heikkous: se on tiukasti paikallinen indikaattori. Nykyaikaisissa automatisoiduissa tehtaissa standardin kyvyttömyys lasiputken rotametri signaalin lähettäminen valvontahuoneeseen tai PLC:hen (ohjelmoitava logiikkaohjain) tekee siitä sopimattoman monimutkaisille prosessisilmukaille.

• Magneettinen kytkentä ja elektroninen integrointi metalliputkien kiertomittareihin: Koska et näe läpi a metalliputken rotametri , se käyttää magneettista kytkentäjärjestelmää. Erittäin vahva magneetti on upotettu sisäiseen kellukkeeseen. Metalliputken ulkopuolella erillisessä ilmaisinkotelossa magneettinen seuraaja tai anturi seuraa sisäisen kellun liikettä. Tämä liike liitetään sitten mekaanisesti kellotaulun osoittimeen tai muunnetaan elektroniseksi signaaliksi. Tämä mahdollistaa metalliputken rotametri tarjota edistyneitä "tuoteominaisuuksia", kuten 4-20 mA analoginen lähtö, pulssilähtö ja digitaaliset näytöt. Monet mallit on myös varustettu HART-protokollalla etäkonfigurointia ja -diagnostiikkaa varten, mikä mahdollistaa integroinnin kehittyneisiin hajautettuihin ohjausjärjestelmiin (DCS).

• Hälytys- ja kytkintoimintojen edut: Vaikka jotkut huippuluokan lasiputken rotametri malleihin voidaan asentaa ulkoiset lähestymiskytkimet metalliputken rotametri soveltuu luonnostaan paremmin hälytystoimintoihin. Koska ulkoinen ilmaisinkotelo on tilava ja eristetty prosessinesteestä, siihen voidaan helposti sijoittaa useita rajakytkimiä (suuren/matalan virtauksen hälyttimet) ja räjähdyssuojattuja lähettimiä. Tästä syystä se on aktiivinen komponentti turvainstrumenteissa (SIS), kun taas lasiversio pysyy passiivisena valvontatyökaluna.

Mitkä ympäristötekijät ja nesteen ominaisuudet sanelevat parhaan valinnan?

Paineen ja lämpötilan lisäksi nesteen kemiallisella luonteella ja asennuspaikan fyysisellä ympäristöllä on suuri merkitys valintaprosessissa.

• Kemiallinen yhteensopivuus ja korroosionkestävyys: The lasiputken rotametri on poikkeuksellisen kestävä monenlaisia syövyttäviä kemikaaleja vastaan. Borosilikaattilasi on inertti useimmille hapoille ja emäksille, joten se on edullinen "tuote" kemikaalien annosteluun ja laboratorioasetuksiin. Ainoat suuret poikkeukset ovat fluorivetyhappo ja kuuma, väkevä fosforihappo, jotka syövyttävät tai liuottavat lasin. a metalliputken rotametri Vastatakseen tälle korroosionkestävyystasolle se on valmistettava kalliista seoksista, kuten titaanista tai monelista, tai vuorattava PTFE:llä (teflon). Vaikka metalliversio voidaan tehdä kestäväksi melkein mitä tahansa, kustannukset kasvavat merkittävästi verrattuna luonnollisesti kestävään lasiversioon.

• Peittämättömien tai likaisten nesteiden käsittely: Yksi suurimmista käytännön turhautumisesta a lasiputken rotametri tapahtuu, kun prosessineste on läpinäkymätön, tumma tai altis jättämään saostumia putken seinämiin. Jos neste on mustaa öljyä tai paksua lietettä, käyttäjä ei näe kelluketta, mikä tekee mittarista hyödyttömän. Lisäksi kaikki lasissa olevat tahrat vaativat toistuvaa purkamista ja puhdistusta. The metalliputken rotametri nesteen opasiteetti ei vaikuta siihen. Koska se luottaa magnetismiin eikä näkökykyyn, se voi mitata "likaisia" nesteitä tai tummia kemikaaleja ilman luettavuuden heikkenemistä. Magneettinen kytkentä varmistaa, että vaikka putken sisäpuoli olisi päällystetty jäännöksellä, osoitin heijastaa silti tarkasti kellukkeen asentoa (edellyttäen, että jäännös ei ole magneettista).

• Asennusympäristö ja mekaaninen rasitus: Myös putkistoa ympäröivällä ympäristöllä on merkitystä. Raskaan teollisuusalueen alueilla, joilla on voimakasta tärinää, liikkuvien laitteiden iskujen mahdollisuus tai altistuminen ankaralle säälle, lasiputken rotametri on vastuu. Se on "herkkä" lenkki putkistoketjussa. The metalliputken rotametri on suunniteltu "karuun" palveluun. Se pystyy käsittelemään dieselkonehuoneen tärinää tai offshore-alustan suolasumua. Sen kompakti, täysmetallinen rakenne mahdollistaa sen kiinnittämisen paikoilleen vakiolaipoilla, mikä tarjoaa rakenteellisen eheyden tason, jonka ansiosta mittari voi toimia kiinteänä osana itse putkistoa. Tämä kestävyys vähentää ylläpitokustannuksia ja seisokkeja korkean panoksen tuotantoympäristöissä.