流量機器の分類は、体積流量計、速度流量計、目標流量計、電磁流量計、渦流量計、ロータリー式流量計、差圧流量計、超音波流量計、質量流量計などに分けられます。
1. ロータメーター
フロート流量計はロータメーターとも呼ばれ、面積可変流量計の一種です。下から上に向かって広がる垂直円錐管の中で、円形断面のフロートの重力は流体力によって支えられ、フロートは円錐内で自由に上下できます。流速と浮力の作用で上下に移動し、フロートの重さとバランスをとった後、磁気カップリングを介してダイヤルに伝達され、流量を示します。一般的にガラス製と金属製のロータメーターに分けられます。業界で最も一般的に使用されているのは金属製のローター流量計です。パイプ径が小さい腐食性媒体の場合、通常はガラスが使用されます。ガラスは壊れやすいため、重要な制御ポイントはチタンなどの貴金属製のローター流量計でもあります。国内には多くのローター流量計メーカーがあり、主に承徳クロニ(ドイツのケルンの技術を使用)、開封計測工場、重慶伝一、常州成豊などがローター流量計を製造しています。ロータメーターは精度と再現性が高いため、小径パイプ(≤ 200MM)の流量検出に広く使用されています。
2. 容積流量計
容積流量計は、ハウジングとローターの間に形成される計量容積を測定することで、流体の体積流量を測定します。ローターの構造に応じて、容積流量計には、ウエストホイール型、スクレーパー型、楕円歯車型などがあります。容積流量計は、最大0.2%の高い測定精度、シンプルで信頼性の高い構造、幅広い適用性、高温高圧耐性、低い設置条件などの特徴があります。原油などの石油製品の測定に広く使用されています。ただし、ギア駆動のため、パイプラインの大部分が最大の隠れた危険です。機器の前にフィルターを設置する必要がありますが、フィルターの寿命は限られており、頻繁にメンテナンスが必要です。国内の主な生産拠点は、開封計器工場、安徽計器工場などです。
3.差圧流量計
差圧流量計は、長い使用歴史と完全な実験データを持つ測定装置です。これは、流体が絞り装置を通過することで発生する静圧差を測定して流量を表示する流量計です。最も基本的な構成は、絞り装置、差圧信号パイプライン、差圧計で構成されています。業界で最も一般的に使用されている絞り装置は、標準化された「標準絞り装置」です。たとえば、標準オリフィス、ノズル、ベンチュリノズル、ベンチュリ管などです。現在、絞り装置、特にノズルの流量測定は統合化に向かっており、高精度差圧トランスミッタと温度補償がノズルと統合されており、精度が大幅に向上しています。ピトー管技術を使用して、絞り装置をオンラインで校正できます。現在、工業計測では、ダブルオリフィスプレート、ラウンドオリフィスプレート、アニュラーオリフィスプレートなど、非標準の絞り装置も使用されています。これらのメーターは、一般的に実流量校正が必要です。標準絞り装置の構造は比較的シンプルですが、寸法公差、形状公差、位置公差に対する要求が比較的高いため、加工技術が比較的困難です。標準オリフィスプレートを例にとると、極薄の板状部品であるため、加工中に変形しやすく、また、大きなオリフィスプレートは使用中に変形しやすく、精度に影響を与えます。絞り装置の圧力穴は一般的に大きすぎないため、使用中に変形し、測定精度に影響を与えます。標準オリフィスプレートは、使用中に流体との摩擦により、測定に関連する構造要素(鋭角など)が摩耗し、測定精度が低下します。
差圧流量計の開発は比較的初期ですが、他の形式の流量計の継続的な改良と発展、および産業発展の流量測定要件の継続的な改善に伴い、差圧流量計の産業測定における地位は、先進的で高精度かつ便利な流量計に部分的に置き換えられています。
4.電磁流量計
電磁流量計は、ファラデーの電磁誘導原理に基づいて開発され、導電性液体の体積流量を測定します。ファラデーの電磁誘導の法則によれば、導体が磁場中で磁力線を切断すると、導体に誘導電圧が発生します。この起電力の大きさは導体の起電力の大きさと一致します。磁場中では、磁場に垂直な方向の運動速度は導体の速度に比例し、管径と媒体の差に応じて流量に変換されます。
電磁流量計の選定基準:1)測定対象液体は導電性液体またはスラリーであること。2)口径と範囲は、通常範囲が全範囲の半分以上で、流量が2~4メートルの範囲にあることが望ましい。3)動作圧力は流量計の耐圧未満であること。4)温度や腐食性媒体に応じて、異なるライニング材料と電極材料を使用する必要があります。
電磁流量計の測定精度は、パイプ内に液体が満たされている状況を基準としており、パイプ内の空気の測定問題はまだ十分に解決されていません。
電磁流量計の利点:絞り部がないため、圧力損失が小さく、エネルギー消費量が少なくなります。測定対象流体の平均流速のみに関係し、測定範囲が広い。他の媒体は水校正後にのみ測定でき、補正は不要であるため、沈殿計量装置として最適です。技術とプロセス材料の継続的な改良、安定性、直線性、精度、寿命の継続的な向上、配管径の継続的な拡大により、固液二相媒体の測定では、交換式電極とスクレーパー電極を採用することで問題を解決しています。高圧(32MPA)、耐腐食性(耐酸性およびアルカリ性ライニング)媒体測定の問題、および口径の継続的な拡大(最大3200MM口径)、寿命の継続的な増加(一般に10年以上)により、電磁流量計はますます広く使用されるようになり、そのコストも削減されましたが、全体的な価格、特に大口径パイプの価格はまだ高いため、流量計の購入において重要な位置を占めています。
5. 超音波流量計
超音波流量計は、近代に開発された新しいタイプの流量測定機器です。超音波流量計は、音波を伝達できる流体であれば測定できます。高粘度液体、非導電性液体、または気体の流量を測定できます。流量測定の原理は、流体中の超音波の伝播速度が測定対象流体の流量によって変化するというものです。現在、高精度の超音波流量計は、日本の富士、アメリカの康楽創などの海外ブランドが主流です。国内の超音波流量計メーカーは、主に唐山美倫、大連先潮、武漢太龍などです。
超音波流量計は、一般的には沈殿計量器として使用されることはなく、現場の計量点が損傷した場合に交換のために生産を停止することはできないため、生産を導くための試験パラメータが必要な状況でよく使用されます。超音波流量計の最大の利点は、大口径(配管径2メートル以上)の流量測定に使用できることです。一部の計量点を沈殿用として使用する場合でも、高精度の超音波流量計を使用することで、コスト削減とメンテナンスの軽減が可能です。
6. 質量流量計
長年の研究を経て、1977年にアメリカのMICRO-MOTION社がU字管質量流量計を初めて導入しました。この流量計は登場するとすぐに、その強力な生命力を示しました。その利点は、質量流量信号を直接取得でき、物理的なパラメータの影響を受けないことです。精度は測定値の±0.4%で、中には0.2%に達するものもあります。さまざまなガス、液体、スラリーを測定できます。特に、高品質の取引媒体を使用した液化石油ガスや液化天然ガスの測定に適しています。電磁流量計では不十分です。上流側の流速分布の影響を受けないため、流量計の前後に直接配管セクションを設置する必要がありません。欠点は、質量流量計の加工精度が高く、一般にベースが重いため高価であることです。外部振動の影響を受けやすく、精度が低下するため、設置場所と方法の選択に注意してください。
7. 渦流量計
渦流量計は渦流量計とも呼ばれ、1970年代後半に登場したばかりの製品です。発売以来、人気を博し、液体、気体、蒸気などの媒体の測定に広く使用されています。渦流量計は速度流量計です。出力信号は流量に比例したパルス周波数信号または標準電流信号であり、流体の温度、圧力組成、粘度、密度の影響を受けません。構造が簡単で、可動部品がなく、検出素子が測定流体に接触しません。高精度、長寿命という特徴があります。欠点は、設置時に一定の直管部が必要であり、通常タイプでは振動や高温に対する優れた解決策がないことです。渦流には圧電式と静電容量式があります。後者は耐熱性と耐振動性に優れていますが、価格が高く、通常は過熱蒸気の測定に使用されます。
8. ターゲット流量計
測定原理:媒体が測定管内を流れる際、媒体自身の運動エネルギーと測定対象板との間の圧力差により、測定対象板にわずかな変位が生じ、その力は流量に比例します。微小流量、超低流量(0 -0.08M/S)を測定でき、精度は0.2%に達します。
投稿日時: 2021年4月7日