זרימה היא גודל דינמי, ומכשיר המדידה עצמו מושפע מגורמים רבים, כגון: צינור, גודל קוטר, צורה (עיגול, מלבן), הסביבה הסובבת, תכונות פיזיקליות של המדיום (טמפרטורה, לחץ, צפיפות, צמיגות, לכלוך , קורוזיביות וכו'), מצב הזרימה של הנוזל (מצב זרימה סוערת, חלוקת מהירות וכו'), והשפעת תנאי ההתקנה והמפלסים. מול מאות זנים של מדי זרימה (סוג תזוזה, סוג לחץ דיפרנציאלי, סוג טורבינה, סוג שטח, סוג אלקטרומגנטי, סוג אולטראסוני ומדדי זרימה מסוג תרמי וכו' שפותחו ברצף), כיצד לקבוע את קצב הזרימה, מצב הזרימה, התקנה דרישות בחירה סבירה המבוססת על גורמים כמו תנאי סביבה וכלכלה היא הנחת היסוד והבסיס ליישום מדי זרימה. מאמר זה מתאר את העקרונות והשיטות שלמד זרימהבחירה כדי לעזור למשתמשים לשלוט במהירות בבחירה וביישום של מדי זרימה.
העיקרון של בחירת מד זרימה הוא קודם כל הבנה מעמיקה של העקרונות המבניים ומאפייני הנוזל של מדי זרימה שונים, ובמקביל, לבחור בהתאם לתנאים הספציפיים של האתר ולתנאי הסביבה הסובבים אותו. יש לקחת בחשבון גם גורמים כלכליים. באופן כללי, עליך לבחור מבין ארבעת ההיבטים הבאים:
＊דרישות הביצועים של מד הזרימה;
＊ תכונות נוזל;
* דרישות התקנה;
* תנאים סביבתיים.
1. דרישות ביצועים:
היבטי הביצועים של מד הזרימה כוללים בעיקר: זרימה מדודה (זרימה מיידית) או כמות כוללת (זרימה מצטברת); דרישות דיוק; הֲדִירוּת; ליניאריות; טווח וטווח זרימה; איבוד לחץ; מאפייני אות פלט וזמן תגובה של מד זרימה המתן.
האם למדוד זרימה מיידית או זרימה מצטברת
ישנם שני סוגים של מדידת זרימה, כלומר זרימה מיידית וזרימה מצטברת. לדוגמה, הנפט הגולמי בצנרת של תחנת המשנה להובלה שייך להעברת המשמורת או לצינור הפטרוכימי להפקה פרופורציונלית רציפה או בקרה תהליכית של תהליך הייצור וכו'. יש למדוד את הכמות הכוללת, לעיתים בתוספת תצפית זרימה מיידית. במקומות עבודה מסוימים, בקרת זרימה דורשת מדידת זרימה מיידית. לכן, הבחירה צריכה להיעשות בהתאם לצרכי המדידה במקום. יש מדי זרימה כמו מדי זרימה חיוביים, מדי זרימה בטורבינה וכו', עקרון המדידה הוא לקבל ישירות את הכמות הכוללת על ידי ספירה מכנית או פלט תדר דופק, בעל דיוק גבוה ומתאים למדידת הכמות הכוללת, אם מצויד במכשיר מתאים. התקן איתות זרימה יכול להיות גם פלט. מדי זרימה אלקטרומגנטיים, מדי זרימה קוליים וכו' גוזרים את הזרימה המצטברת על ידי מדידת קצב זרימת הנוזל, בתגובה מהירה ומתאימה לבקרת תהליכים. מכיוון שהם מצוידים בפונקציה מצטברת, ניתן לקבל גם את הזרימה הכוללת.
2. תכונות נוזל:
במדידת זרימה, מדי זרימה שונים תמיד מושפעים מפרמטר אחד או מספר פרמטרים בתכונות הפיזיקליות של הנוזל, ולכן התכונות הפיזיקליות של הנוזל ישפיעו במידה רבה על בחירת מד הזרימה. לכן, שיטת המדידה ומד הזרימה שנבחרו צריכים לא רק להתאים לתכונות הנוזל הנמדד, אלא גם לשקול את ההשפעה של פרמטר אחד של שינוי התכונה הפיזיקלית של הנוזל על פרמטר אחר במהלך תהליך המדידה. לדוגמה, השפעת שינויי טמפרטורה על צמיגות הנוזלים.
תכונות הנוזל הנפוצות הן צפיפות, צמיגות, לחץ אדים ופרמטרים נוספים. ניתן למצוא פרמטרים אלה בדרך כלל במדריך כדי להעריך את יכולת ההסתגלות של פרמטרים שונים של הנוזל ובחירת מדי זרימה בתנאי השימוש. אבל יש גם כמה נכסים שלא ניתן למצוא. כגון קורוזיה, אבנית, סתימה, מעבר פאזה ומצב מתערבב.
3. קורוזיה כימית ואבנית:
בעיית הקורוזיה הכימית של הנוזל יכולה לפעמים להיות הגורם המכריע בבחירתנו בשיטת המדידה ובשימוש במדי זרימה. לדוגמה, חלק מהנוזלים יחלידו את חלקי המגע של מד הזרימה, יתכלו או ישקעו גבישים על פני השטח וכימיה אלקטרוליטית על פני השטח של חלקי מתכת, מה שיפחית את הביצועים ואת חיי השירות של מד הזרימה. לכן, על מנת לפתור את בעיית הקורוזיה הכימית וההתפשטות, יצרנים אימצו שיטות רבות, כגון בחירת חומרים נגד קורוזיה או נקיטת אמצעים נגד קורוזיה במבנה של מד הזרימה, למשל, לוח הפתח של מכשיר המצערת. עשוי מחומרים קרמיים, וקצב הזרימה של מצוף המתכת הוא המד מרופד בפלסטיק הנדסי עמיד בפני קורוזיה. עם זאת, עבור מדי זרימה עם מבנים מורכבים יותר, כגון מדי זרימה עם תזוזה חיובית ומדי זרימה של טורבינה, אי אפשר למדוד נוזלים קורוזיביים. לכמה מדי זרימה יש עמידות בפני קורוזיה או שקל לנקוט באמצעי עמידות בפני קורוזיה מהמבנה העיקרי. בדיקה המתמר של מד הזרימה האולטראסוני מותקנת על הקיר החיצוני של הצינור ואינה במגע עם הנוזל הנמדד, שהוא בעצם אנטי קורוזיה. למד הזרימה האלקטרומגנטי יש רק בטנת צינור מדידה וזוג אלקטרודות בעלות צורה פשוטה במגע עם הנוזל, וניתן לבחור את חומר הציפוי וחומר האלקטרודה המתאים בהתאם למדיום.
עקב קנה המידה או התגבשות על חלל מד הזרימה וחיישן הזרימה, מרווח החלקים הנעים במד הזרימה יקטן, והרגישות או ביצועי המדידה של האלמנטים הרגישים במד הזרימה יופחתו. למשל, עלמד זרימה קולייישומים, שכבת עכירות יכולה לעכב פליטת קולי. ביישומים של מד זרימה אלקטרומגנטי, שכבת קנה מידה לא מוליכה מבודדת את משטחי האלקטרודה והופכת את מד הזרימה לבלתי פעיל. לכן, מדי זרימה מסוימים משתמשים לעתים קרובות בחימום מחוץ לחיישן הזרימה כדי למנוע משקעים של התגבשות או להתקין התקן להסרת אבנית.
התוצאה של קורוזיה כימית ואבנית היא שינוי החספוס של הדופן הפנימית של צינור הבדיקה, והחספוס ישפיע על חלוקת מהירות הזרימה של הנוזל. לכן, מומלץ למשתמשים לשים לב לבעיה זו. למשל, יש לנקות ולהסיר אבנית של צינורות שהיו בשימוש שנים רבות.
4. תנאי התקנה:
בעת שימוש במד הזרימה, יש לשים לב להתאמה ולדרישות של תנאי ההתקנה, בעיקר מההיבטים הבאים, כגון כיוון ההתקנה של מד הזרימה, כיוון הזרימה של הנוזל, תצורת צינורות במעלה הזרם ומורד הזרם, שסתום. עמדות, אביזרי הגנה, השפעת זרימה פועם, רעידות, הפרעות חשמליות ותחזוקה של מדי זרימה וכו'.