Meter Aliran Massa Panduan kepada Prinsip, Jenis dan Aplikasinya

Dalam kawalan proses perindustrian hari ini, pemindahan jagaan dan sistem pengebilan yang dapat mengukur aliran jisim bendalir dengan tepat adalah sangat penting untuk memastikan perkara berjalan lancar, membolehkan pengumpulan yang tepat dalam pembuatan dan pengebilan saksama dalam pemeteran perdagangan. Meter aliran jisim kini merupakan instrumen pengukuran penting dalam banyak bidang kerana ia lebih tepat dan boleh dipercayai daripada peranti pengukuran aliran isipadu (seperti meter aliran turbin, meter aliran anjakan positif, meter aliran magnet dan sebagainya). Panduan terperinci ini membincangkan tentang meter aliran jisim, kegunaannya, jenis yang berbeza dan kegunaan yang paling penting untuknya.

Apakah meter aliran jisim?

Meter aliran jisim ialah alat yang sangat tepat yang mengukur kadar aliran jisim bendalir yang bergerak melalui saluran paip. Meter aliran jisim, sebaliknya, memberikan ukuran jisim cecair langsung dalam unit aliran seperti kg, tan atau paun yang tidak berubah mengikut suhu, tekanan, ketumpatan atau kelikatan. Walau bagaimanapun meter aliran isipadu mengukur isipadu cecair (unit aliran seperti m3/j , CFM atau GPM) . Oleh kerana keupayaan ini, ia diperlukan untuk situasi yang memerlukan ketepatan dan konsistensi yang tinggi.

Terdapat banyak prinsip fizikal yang digunakan oleh meter aliran jisim, tetapi kesan Coriolis adalah yang paling biasa dan juga ketepatan yang terbaik. Apabila bendalir bergerak melalui dua tiub sensor ukuran bergetar, ia menyebabkan anjakan fasa atau perubahan frekuensi yang berkadar dengan kadar aliran jisim. Pemancar aliran jisim Coriolis boleh mengira aliran jisim dengan tepat dengan ketepatan yang tinggi dengan melihat perubahan ini.

Mengapa Pengukuran Aliran Jisim Penting?

Dalam aplikasi sebenar perindustrian angka, pengukuran aliran jisim adalah lebih baik daripada pengukuran isipadu kerana beberapa sebab:

• Ketepatan yang Lebih Baik

Meter aliran jisim Coriolis biasanya mengukur dengan ketepatan ±0.1% hingga ±0.2%, yang jauh lebih baik daripada meter aliran isipadu tradisional (Sebagai contoh, rotameter hanya boleh mempunyai ketepatan 1.0~1.5%). Ketepatan yang tinggi ini sangat penting untuk pemindahan jagaan, batching dan kawalan kualiti, di mana kesilapan kecil atau ukuran yang tidak tepat boleh memberi kesan negatif.

• Kebebasan daripada Syarat Proses

Perubahan dalam suhu dan tekanan bendalir tidak menjejaskan hasil pengukuran sensor Coriolis, jadi tidak perlu melakukan pengiraan pampasan atau pembetulan (Contohnya meter aliran turbin gas EVC). Ciri ini amat berguna dalam sesetengah aplikasi yang keadaan operasi seperti tekanan atau suhu sering berubah dalam pengukuran aliran gas, kerana pengukuran isipadu memerlukan pembetulan rumit yang menambahkan lagi ketidakpastian.

• Data Aliran Jisim Langsung

Banyak proses perindustrian memerlukan data jisim dan bukannya data volum. Jisim adalah penting untuk tindak balas kimia, mencampurkan bahan, dan memikirkan berapa banyak tenaga yang diperlukan. Meter aliran jisim memberi anda maklumat ini secara langsung, yang mengurangkan ralat penukaran dan menjadikan kawalan proses lebih mudah. Sebagai contoh, jika kadar aliran nitrogen yang dikira daripada meter turbin gas ialah 20 CFM, sukar untuk mendapatkan nilai ketumpatan yang tepat untuk menukarkannya kepada kg/j.

• Pengukuran Berbilang Parameter

Meter aliran jisim moden boleh mengukur lebih daripada satu parameter (unit aliran jisim) pada satu masa, seperti ketumpatan, kepekatan, brix dan suhu. Berbilang fungsi ini bermakna lebih sedikit instrumen yang difailkan diperlukan, yang mengurangkan kos pemasangan dan menjadikan keseluruhan sistem lebih mudah digunakan sambil membuat pengukuran lebih dipercayai.

• Penggunaan yang Luas

Meter aliran jisim boleh berfungsi dengan banyak cecair yang berbeza, seperti cecair, gas, buburan; ia juga boleh mengendalikan aplikasi cecair yang sukar, seperti pengukuran oksigen suhu ultra rendah, pengukuran nitrogen tekanan ultra tinggi, ukuran asfalt atau minyak mentah ultra likat, dan ukuran buburan perlombongan yang sangat kasar.

Pelbagai jenis meter aliran jisim

terdapat dua jenis meter aliran jisim utama berdasarkan cara ia berfungsi:

Alat Pengukuran Aliran Jisim Terus

Meter aliran jisim langsung mengukur kadar aliran jisim tanpa perlu melakukan sebarang matematik atau penukaran tambahan:

• Meter Aliran Jisim Coriolis

Meter Coriolis ialah jenis meter aliran jisim langsung yang paling biasa. Mereka menggunakan prinsip kesan Coriolis. Apabila bendalir bergerak melalui satu atau lebih tiub bergetar, daya Coriolis menyebabkan perubahan dalam fasa atau kekerapan yang boleh diukur. Meter ini sangat tepat (biasanya ±0.1% atau lebih baik), boleh mengukur kedua-dua cecair dan gas, dan juga boleh mengukur ketumpatan pada masa yang sama. Ia sesuai untuk memindahkan jagaan, batching tepat dan mengukur cecair dengan nilai tinggi.

• Meter Aliran Jisim Terma

Meter terma menggunakan prinsip pemindahan haba untuk mencari kadar aliran jisim dengan mengukur haba yang dibawa oleh bendalir yang mengalir. Ia adalah untuk mengukur gas dan sangat popular dalam pembuatan semikonduktor, pemantauan gas asli, dan sistem udara termampat. Meter ini murah untuk digunakan untuk gas dan tidak memerlukan banyak penyelenggaraan.

Pengukuran Aliran Jisim Tidak Langsung

Meter aliran jisim tidak langsung mengira aliran jisim dengan mengukur kedua-dua aliran isipadu dan ketumpatan:

• Meter Aliran Volumetrik dengan Pampasan Ketumpatan

Pengukuran aliran jisim wap tidak langsung oleh meter aliran vorteks

Kaedah ini menggunakan meter ketumpatan yang berasingan dan meter aliran isipadu, seperti turbin, vorteks atau meter elektromagnet. Untuk mencari aliran jisim, darabkan aliran isipadu dengan ketumpatan. Penyelesaian ini mungkin tidak tepat seperti kaedah langsung, tetapi ia boleh menjadi lebih murah untuk beberapa kegunaan.

• Meter Aliran Tekanan Berbeza dengan Pampasan

Meter aliran tekanan berbeza

Anda boleh menambah baik meter aliran DP tradisional (seperti plat orifis, kon V, tiub anulus dan venturi) dengan menambahkan RTD sensor suhu dan sensor tekanan untuk merealisasikan pampasan bagi mendapatkan anggaran aliran jisim. Sistem ini terkenal dan mempunyai sejarah yang sangat panjang, tetapi ia biasanya tidak tepat seperti meter aliran jisim langsung. Walau bagaimanapun, ia masih mempunyai aplikasi yang luas, seperti pengukuran gas asli tekanan tinggi dan pengukuran aliran wap panas lampau.

Meter aliran jisim tidak langsung jauh lebih murah, tetapi ia biasanya kurang tepat dan boleh dipercayai daripada kaedah pengukuran langsung. Mereka juga memerlukan lebih banyak penyelenggaraan kerana mereka mempunyai lebih banyak penderia untuk mendapatkan hasilnya.

Aplikasi Meter Aliran Jisim

• Aplikasi dalam Pengukuran dan Kawalan Proses

Meter aliran jisim Coriolis digunakan dalam bidang yang memerlukan batching tepat dan kawalan proses yang ketat. Dalam industri kimia, mereka memerhatikan bahan mentah yang masuk ke dalam reaktor untuk memastikan jumlah bahan kimia yang berbeza yang betul terlibat dalam tindak balas. Dalam industri minyak dan gas, ia digunakan untuk mengukur minyak mentah, gas asli, LPG untuk tujuan perdagangan. Industri makanan dan ubat juga bergantung kepada mereka untuk mengawal dengan teliti penambahan bahan penting atau mahal seperti gula, perasa dan bahan aktif.

• Digunakan dalam keadaan yang keras dan cecair kompleks

Pengukur aliran jisim Coriolis hebat dalam menangani cecair yang rumit dan sukar. Ia mengukur dengan tepat cecair bukan Newtonian, cecair dengan buih dan cecair dengan kelikatan yang sangat tinggi, seperti minyak mentah, resin, molase atau pes coklat. Ini adalah jenis cecair yang selalunya tidak dapat dikendalikan oleh meter aliran lain. Selain itu, ia berfungsi dengan baik dalam situasi tekanan tinggi dan suhu tinggi, seperti mengukur aliran lilin, propana kriogenik, lumpur penggerudian, sulfur cecair dan sebagainya. Reka bentuk penderia aliran jisim, yang tidak mempunyai zon mati dan tiada bahagian yang bergerak, menjadikannya mudah dibersihkan dan memenuhi piawaian kebersihan yang ketat untuk kegunaan kebersihan seperti mengangkut tenusu atau biofarmaseutikal melalui saluran paip.

• Kegunaan dalam mengukur parameter terbitan dan menjimatkan wang

Meter aliran jisim Coriolis mengukur lebih daripada sekadar aliran jisim. Mereka juga mengukur ketumpatan dan suhu bendalir. Ciri tambahan ini sangat meningkatkan julat penggunaannya, membolehkan pengukuran tidak langsung bagi faktor penting seperti kepekatan cecair, ketulenan alkohol, kandungan gula (Brix) atau kepekatan asid sulfurik, yang bermaksud anda tidak memerlukan seberapa banyak penderia berasingan.