La classificació dels equips de flux es pot dividir en: cabalímetre volumètric, cabalímetre de velocitat, cabalímetre objectiu, cabalímetre electromagnètic, cabalímetre de vòrtex, rotàmetre, cabalímetre de pressió diferencial, cabalímetre ultrasònic, cabalímetre màssic, etc.
1. Rotàmetre
El cabalímetre de flotador, també conegut com a rotàmetre, és un tipus de cabalímetre d'àrea variable. En un tub cònic vertical que s'expandeix de baix a dalt, la gravetat del flotador de secció transversal circular és suportada per la força hidrodinàmica, i el flotador pot estar dins. El con pot pujar i baixar lliurement. Es mou amunt i avall sota l'acció de la velocitat del flux i la flotabilitat, i després d'equilibrar-se amb el pes del flotador, es transmet al dial per indicar el cabal a través d'un acoblament magnètic. Generalment es divideixen en rotàmetres de vidre i metall. Els cabalímetres de rotor metàl·lic són els més utilitzats a la indústria. Per a medis corrosius amb diàmetres de canonada petits, se sol utilitzar vidre. A causa de la fragilitat del vidre, el punt de control clau també és un cabalímetre de rotor fet de metalls preciosos com el titani. Hi ha molts fabricants nacionals de cabalímetres de rotor, principalment Chengde Kroni (que utilitza tecnologia alemanya de Colònia), Kaifeng Instrument Factory, Chongqing Chuanyi i Changzhou Chengfeng produeixen rotàmetres. A causa de l'alta precisió i repetibilitat dels rotàmetres, s'utilitzen àmpliament en la detecció de flux de diàmetres de canonades petits (≤ 200 MM).
2. Mesurador de cabal de desplaçament positiu
El cabalímetre de desplaçament positiu mesura el cabal volumètric del fluid mesurant el volum de mesura format entre la carcassa i el rotor. Segons l'estructura del rotor, els cabalímetres de desplaçament positiu inclouen el tipus de roda de cintura, el tipus de raspador, el tipus d'engranatge el·líptic, etc. Els cabalímetres de desplaçament positiu es caracteritzen per una alta precisió de mesura, alguns fins al 0,2%; estructura senzilla i fiable; àmplia aplicabilitat; alta resistència a la temperatura i a la pressió; baixes condicions d'instal·lació. S'utilitza àmpliament en la mesura de cru i altres productes derivats del petroli. Tanmateix, a causa de l'accionament per engranatges, el volum de la canonada és el perill ocult més gran. Cal instal·lar un filtre davant de l'equip, que té una vida útil limitada i sovint necessita manteniment. Les principals unitats de producció nacionals són: Kaifeng Instrument Factory, Anhui Instrument Factory, etc.
3. Mesurador de cabal de pressió diferencial
El cabalímetre de pressió diferencial és un dispositiu de mesura amb una llarga història d'ús i dades experimentals completes. És un cabalímetre que mesura la diferència de pressió estàtica generada pel fluid que flueix a través del dispositiu d'estrangulació per mostrar el cabal. La configuració més bàsica està composta per un dispositiu d'estrangulació, una canonada de senyal de pressió diferencial i un manòmetre de pressió diferencial. El dispositiu d'estrangulació més utilitzat a la indústria és el "dispositiu d'estrangulació estàndard" que ha estat estandarditzat. Per exemple, orifici estàndard, broquet, broquet venturi, tub venturi. Ara el dispositiu d'estrangulació, especialment el mesurament del cabal del broquet, s'està movent cap a la integració, i el transmissor de pressió diferencial d'alta precisió i la compensació de temperatura estan integrats amb el broquet, cosa que millora considerablement la precisió. La tecnologia del tub de Pitot es pot utilitzar per calibrar el dispositiu d'estrangulació en línia. Avui dia, alguns dispositius d'estrangulació no estàndard també s'utilitzen en la mesura industrial, com ara plaques d'orifici doble, plaques d'orifici rodó, plaques d'orifici anular, etc. Aquests mesuradors generalment requereixen calibratge de cabal real. L'estructura del dispositiu d'estrangulació estàndard és relativament simple, però a causa dels seus requisits relativament alts de tolerància dimensional, forma i tolerància de posició, la tecnologia de processament és relativament difícil. Prenent com a exemple la placa d'orifici estàndard, és una peça ultrafina semblant a una placa, que és propensa a deformar-se durant el processament, i les plaques d'orifici més grans també són propenses a deformar-se durant l'ús, cosa que afecta la precisió. El forat de pressió del dispositiu d'estrangulació generalment no és massa gran i es deformarà durant l'ús, cosa que afectarà la precisió de la mesura. La placa d'orifici estàndard desgastarà els elements estructurals relacionats amb la mesura (com ara angles aguts) a causa de la fricció del fluid contra ella durant l'ús, cosa que reduirà la precisió de la mesura.
Tot i que el desenvolupament dels mesuradors de cabal de pressió diferencial és relativament primerenc, amb la millora i el desenvolupament continus d'altres formes de mesuradors de cabal, i la millora contínua dels requisits de mesura del cabal per al desenvolupament industrial, la posició dels mesuradors de cabal de pressió diferencial en el mesurament industrial ha estat parcialment substituïda per mesuradors de cabal avançats, d'alta precisió i convenients.
4. Cabalímetre electromagnètic
Es desenvolupa un cabalímetre electromagnètic basat en el principi d'inducció electromagnètica de Faraday per mesurar el cabal volumètric d'un líquid conductor. Segons la llei d'inducció electromagnètica de Faraday, quan un conductor talla la línia del camp magnètic en un camp magnètic, es genera un voltatge induït al conductor. La magnitud de la força electromotriu és coherent amb la del conductor. En el camp magnètic, la velocitat del moviment perpendicular al camp magnètic és proporcional i, segons el diàmetre de la canonada i la diferència del medi, es converteix en un cabal.
Cabalímetre electromagnètic i principis de selecció: 1) El líquid a mesurar ha de ser un líquid conductor o una suspensió; 2) El calibre i el rang, preferiblement el rang normal és superior a la meitat del rang complet, i el cabal és d'entre 2 i 4 metres; 3). La pressió de funcionament ha de ser inferior a la resistència a la pressió del cabalímetre; 4). S'han d'utilitzar diferents materials de revestiment i materials d'elèctrode per a diferents temperatures i medis corrosius.
La precisió de la mesura del cabalímetre electromagnètic es basa en la situació en què el líquid està ple de la canonada i el problema de la mesura de l'aire a la canonada encara no s'ha resolt bé.
Els avantatges dels cabalímetres electromagnètics: no hi ha cap part d'estrangulació, de manera que la pèrdua de pressió és petita i el consum d'energia es redueix. Només està relacionat amb la velocitat mitjana del fluid mesurat i el rang de mesura és ampli; altres medis només es poden mesurar després de la calibració de l'aigua, sense correcció, el més adequat per al seu ús com a dispositiu de mesura per a la liquidació. A causa de la millora contínua de la tecnologia i els materials de procés, la millora contínua de l'estabilitat, la linealitat, la precisió i la vida útil, i l'expansió contínua dels diàmetres de les canonades, el mesurament de medis bifàsics sòlid-líquid adopta elèctrodes reemplaçables i elèctrodes raspadors per resoldre el problema. Problemes de mesurament de medis d'alta pressió (32MPA), resistència a la corrosió (revestiment antiàcid i alcalí), així com l'expansió contínua del calibre (fins a 3200 MM de calibre), l'augment continu de la vida útil (generalment superior a 10 anys), els cabalímetres electromagnètics s'utilitzen cada cop més, el seu cost també s'ha reduït, però el preu general, especialment el preu dels grans diàmetres de canonades, continua sent elevat, per la qual cosa té una posició important en la compra de cabalímetres.
5. Mesurador de cabal ultrasònic
El cabalímetre ultrasònic és un nou tipus d'instrument de mesura de cabal desenvolupat en els temps moderns. Sempre que el fluid que pot transmetre el so es pugui mesurar amb un cabalímetre ultrasònic, el cabalímetre ultrasònic pot mesurar el cabal de líquids d'alta viscositat, líquids no conductors o gasos, i el seu mesurament. El principi del cabal és: la velocitat de propagació de les ones ultrasòniques en el fluid variarà segons el cabal del fluid que es mesura. Actualment, els cabalímetres ultrasònics d'alta precisió encara són del món de marques estrangeres, com ara Fuji del Japó, Kanglechuang dels Estats Units; els fabricants nacionals de cabalímetres ultrasònics inclouen principalment: Tangshan Meilun, Dalian Xianchao, Wuhan Tailong, etc.
Els cabalímetres ultrasònics generalment no s'utilitzen com a instruments de mesura d'assentament, i la producció no es pot aturar per substituir-la quan el punt de mesura in situ està danyat, i sovint s'utilitzen en situacions on es requereixen paràmetres de prova per guiar la producció. El major avantatge dels cabalímetres ultrasònics és que s'utilitzen per a la mesura de cabal de gran calibre (diàmetres de canonada superiors a 2 metres). Fins i tot si alguns punts de mesura s'utilitzen per a l'assentament, l'ús de cabalímetres ultrasònics d'alta precisió pot estalviar costos i reduir el manteniment.
6. Mesurador de cabal màssic
Després d'anys d'investigació, l'empresa americana MICRO-MOTION va introduir per primera vegada el cabalímetre màssic de tub en forma d'U el 1977. Un cop va sortir aquest cabalímetre, va demostrar la seva forta vitalitat. El seu avantatge és que el senyal de cabal màssic es pot obtenir directament i no es veu afectat per la influència dels paràmetres físics, la precisió és de ± 0,4% del valor mesurat, i alguns poden arribar al 0,2%. Pot mesurar una àmplia varietat de gasos, líquids i fangs. És especialment adequat per mesurar gas liquat de petroli i gas natural liquat amb medis comercials de qualitat, complementat amb el cabalímetre electromagnètic insuficient; com que no es veu afectat per la distribució de la velocitat del flux al costat aigües amunt, no calen seccions de canonada directes als costats frontal i posterior del cabalímetre. El desavantatge és que el cabalímetre màssic té una alta precisió de processament i generalment té una base pesada, per la qual cosa és car; com que es veu afectat fàcilment per vibracions externes i la precisió es redueix, cal prestar atenció a l'elecció de la seva ubicació i mètode d'instal·lació.
7. Cabalímetre de vòrtex
El cabalímetre de vòrtex, també conegut com a cabalímetre de vòrtex, és un producte que va sortir a finals dels anys 70. Ha estat popular des que es va posar al mercat i s'ha utilitzat àmpliament per mesurar líquids, gasos, vapor i altres medis. El cabalímetre de vòrtex és un cabalímetre de velocitat. El senyal de sortida és un senyal de freqüència de pols o un senyal de corrent estàndard proporcional al cabal, i no es veu afectat per la temperatura del fluid, la composició de la pressió, la viscositat i la densitat. L'estructura és senzilla, no hi ha parts mòbils i l'element de detecció no toca el fluid que s'ha de mesurar. Té les característiques d'alta precisió i llarga vida útil. El desavantatge és que es requereix una determinada secció de canonada recta durant la instal·lació, i el tipus ordinari no té una bona solució a les vibracions i les altes temperatures. El carrer de vòrtex té tipus piezoelèctric i capacitiu. Aquest últim té avantatges en resistència a la temperatura i resistència a les vibracions, però és més car i generalment s'utilitza per a la mesura de vapor sobreescalfat.
8. Mesurador de cabal objectiu
Principi de mesura: Quan el medi flueix pel tub de mesura, la diferència de pressió entre la seva pròpia energia cinètica i la placa objectiu provocarà un lleuger desplaçament de la placa objectiu, i la força resultant serà proporcional al cabal. Pot mesurar un cabal ultra petit, un cabal ultra baix (0-0,08 M/S) i la precisió pot arribar al 0,2%.
Data de publicació: 07 d'abril de 2021