عیب یابی فلومتر متر جرم
دبی جرم سنج حرارتی یک دستگاه معمولی است که دبی جرم گاز را به طور دقیق و قابل اطمینان اندازه گیری می کند و به یک راه حل مقرون به صرفه برای بسیاری از صنایع از جمله نفت و گاز، پالایش، شیمیایی، معدن و فاضلاب تبدیل شده است. به همین دلیل این تجهیزات باید بدون مشکل و با بالاترین دقت کار کند در نتیجه تصمیم گرفتیم مقاله عیب یابی دبی سنج جرم را به همراه راهکارهای آن بررسی کنیم تا در صورت مواجه شدن با این مشکلات بتوانید این مشکلات را برطرف کنید.
با این حال، مانند هر فناوری دیگری، برخی محدودیت ها و چالش های مرتبط با فلومترها وجود دارد که باید قبل از اجرا در نظر گرفته شوند. در ادامه به 9 مورد از این محدودیت ها و نحوه غلبه بر آنها به طور موثر اشاره می شود.با تابان کنترل دقیق بهترین در کالیبراسیون و ابزار دقیق همراه باشید
1. اضافه بار می تواند منجر به اندازه گیری اشتباه شود.
اولین چیزی که باید بررسی شود فلومتر جرمی دمای گاز است که در دو نقطه اندازه گیری می شود و از اختلاف دو دما برای محاسبه دبی هوا استفاده می شود. با عبور گاز از سنسور حرارت، مایع آن سریعتر گرم می شود و گرما را منتقل می کند و در نتیجه اندازه گیری جریان را نادرست می کند.
چگونه این چالش را حل کنیم:
برای کاهش سرعت گاز و تغییر جهت جریان، باید یک درام ضربه ای (مخزنی برای حذف و جمع آوری مایعات متراکم، جداسازی ذرات مایع از گاز) نصب کنیم. گاز به سمت بالا جریان می یابد و به طور موثر قطرات رطوبت را در اثر گرانش از گاز خارج می کند.
سنسور جریان لوله را طوری کج کنید که در صورت متراکم شدن از سنسور جدا شود. این به کاهش هرگونه نادرستی مرتبط با رطوبت متراکم کمک می کند.
2. با افزایش سرعت، واکنش پذیری کاهش می یابد.
هنگام اندازه گیری شار گرما، سرعت جرم و انتقال حرارت رابطه غیرخطی دارند. فلومترهای حرارتی پاسخگویی خوبی را در نرخ جریان گاز پایین ارائه می دهند، اما در نرخ جریان بالاتر، پاسخگویی کاهش می یابد. بنابراین، هنگام انتخاب یک جریان سنج جرمی برای یک کاربرد معین، اندازه گیری تجهیزات بر اساس سرعت جرم نسبت به شرایط دما و فشار استاندارد (STP) ضروری است. در مقابل، انواع دیگر دبی سنج ها بر اساس سرعت در شرایط کاری مربوطه اندازه گیری می شوند.
با افزایش فشار گاز، مولکول های گاز فشرده تر می شوند و در نتیجه چگالی گاز افزایش می یابد. این افزایش در چگالی گاز تأثیر مستقیمی بر سرعت جرم اندازه گیری شده توسط فلومتر جرمی حرارتی دارد، زیرا متناسب با چگالی گاز افزایش می یابد. با این حال، با وجود این افزایش در سرعت جرمی، سرعت واقعی گاز در شرایط عملیاتی ثابت می ماند.
چگونه این چالش را حل کنیم:
هنگام کار با سیستمهای هوای فشرده در فشارهای بیشتر از 150 PSI، باید از روشهای اندازهگیری جریان به غیر از دبیسنجهای جرمی حرارتی استفاده کرد. دو گزینه ممکن، اندازه گیری جریان گردابی و فشار دیفرانسیل است. هر دوی این روشها نسبت به دبیسنجهای جرمی حرارتی قابل اطمینانتر هستند، زیرا در واکنش با نرخهای جرم بالاتر تخریب نمیشوند. علاوه بر این، این روش ها برای کنترل فشارهای بالاتر مناسب تر هستند و امکان اندازه گیری دقیق تری را فراهم می کنند.
3. در مورد کالیبراسیون نوع واقعی گاز، به درستی محاسبه نشده است.
برای اندازه گیری دقیق دبی جرمی مخلوط گاز یا گاز، باید از دبی جرم سنج حرارتی که برای یک گاز یا مخلوط گاز خاص کالیبره شده است استفاده شود. این فرآیند کالیبراسیون شامل یک جریان کنترل شده از یک گاز خاص است که از یک سنسور جریان در یک میز جریان عبور می کند و سیگنال را اندازه گیری می کند.
این تابع به دقت و قابلیت اطمینان نتایج اندازه گیری کمک می کند. این عیب یابی چند جریانی باعث ایجاد مشکلاتی می شود که در زیر می توانید راه حلی برای آن بیابید.
این فرآیند در کل محدوده عملیاتی فلومتر تکرار می شود و رابطه بین جریان جرمی و سیگنال گاز خاص را برقرار می کند. در نهایت، این نسبت برای کالیبره کردن دستگاه برای یک گاز معین یا ترکیبی از گازها استفاده می شود و از اندازه گیری دقیق جریان جرم اطمینان حاصل می کند.
چگونه این چالش را حل کنیم:
مقابله با شرایط خطرناک یا ناایمن که استفاده از گاز (یا مخلوط گاز) صحیح را در حین کالیبراسیون غیرممکن می کند. با این حال، میتوانیم از یک گاز جایگزین با خواص انتقال حرارت مشابه استفاده کنیم ما می توانیم این را با تنظیمات تحلیلی بر اساس خواص انتقال حرارت نسبی گازهای واقعی و کالیبراسیون ترکیب کنیم تا به کالیبراسیون واقعی برسیم.
4. هزینه کالیبراسیون سالانه بالا است و فرآیند مقرون به صرفه نیست.
هنگامی که یک فلومتر جرم حرارتی کالیبره شد، چه زمانی باید دوباره کالیبره شود؟
برای اطمینان از عملکرد و دقت بهینه، برخی از تولیدکنندگان نیاز دارند که فلومترهای آنها برای کالیبراسیون مجدد به کارخانه یا یک مرکز مجاز بازگردانده شود. این می تواند گران و دردسرساز باشد. پیشرفتهای تکنولوژیکی اخیر، سازندگان فلومتر را به ایجاد راههای جایگزین برای تأیید کالیبراسیون کنتور خود سوق داده است.
این روش های تأیید کالیبراسیون می توانند ساده یا پیچیده باشند. برخی از روش ها حتی نیاز به حذف فلومتر از لوله دارند. دانستن روش های تأیید کالیبراسیون مورد استفاده توسط هر سازنده و رعایت فاصله کالیبراسیون مجدد توصیه شده برای اطمینان از دقت و عملکرد مهم است.
چگونه این مسئله را می توان حل کرد:
در فرآیند صدور گواهینامه سازنده، کاربران می توانند با مقایسه نقاط داده با داده های کالیبراسیون اصلی، تأیید کنند که فلومتر کالیبره شده است.
برای انجام این کار، از یک مجموعه کشنده با مهر و موم فشاری و شیر توپی برای برداشتن سنسور از لوله در حالی که خط لوله در حال کار است استفاده می شود. این یک شرایط بدون جریان ایجاد می کند و به کاربر اجازه می دهد سیگنال های جریان صفر را در طول تست و کالیبراسیون مقایسه کند. اگر سیگنال ها مطابقت دارند، بررسی کنید که فلومتر هنوز در حال کالیبراسیون است.
5. تنوع جریان گاز ترکیبی
موضوع مهم دیگر در عیب یابی دبی سنج این است که فلومتر جرمی حرارتی باید برای گاز مورد اندازه گیری کالیبره شود. در غیر این صورت، تغییرات در ترکیب گاز باعث داده های نادرست می شود. درجه خطا به بزرگی تغییر گاز بستگی دارد.
بنابراین، برای اطمینان از دقیق ترین قرائت، لازم است کالیبراسیون دستگاه را به طور منظم بررسی و تنظیم کنید تا هرگونه تغییر در ترکیب گاز را یادداشت کنید.
چگونه این چالش را حل کنیم:
چالش ترکیبات مختلف بیوگاز را می توان با دانستن ترکیب گاز و استفاده از ضریب تصحیح حل کرد. در اغلب موارد، تفاوت در انتقال حرارت ناشی از تغییرات طراحی حداقل است و بر دقت کمتر از 5٪ تأثیر می گذارد.
با این حال، تفاوت در ترکیب در برخی از کاربردها مانند فلر گاز در پالایشگاه ها یا کارخانه های شیمیایی اهمیت بیشتری دارد. بنابراین می تواند تاثیر بسزایی در دقت دستگاه داشته باشد. با دانستن ترکیب گاز، سازنده می تواند پارامترهای اصلاحی لازم را برای خواندن دقیق انجام دهد.
6. ویژگی های جریان توسعه نیافته
افزایش دقت دبی سنج جرمی حرارتی یک شبیه سازی کاملا توسعه یافته از ویژگی های جریان آشفته ارائه شده توسط مرکز تست بر روی سنسور است. (زمانی که یک سیال از یک کانال عبور می کند و پروفیل های سرعت و دما به صورت محوری تغییر می کنند، گفته می شود که جریان در حال توسعه است.) برای اطمینان از دقیق ترین نتایج، فاصله تنظیم مستقیم بالادست و پایین دست باید در نظر گرفته شود. به عنوان راهنما، قطر لوله حداقل 15-25 میلی متر در پایین دست معمولا برای تامین جریان کافی کافی است.
چگونه این چالش را حل کنیم:
گاهی اوقات برخی از کاربران ترجیح می دهند از فلومترهایی با ویژگی های کمتر پیشرفته استفاده کنند و در ازای داده های قابل تکرار بیشتر، مقداری دقت را قربانی می کنند. هنگامی که یک خطای DC کوتاه وجود دارد، می توان از تهویه کننده فعلی استفاده کرد. خنک کننده های جریان جریان یکنواخت تری را در محل سنسور نسبت به ویژگی های جریان کامل مرتبط با DC ارائه می دهند. بنابراین لازم است فلومتر را با یک دستگاه جریان کالیبره کرد تا مشخصات جریان یکنواخت تولید شود.
7. تجمع رسوب سنسور جریان می تواند دقت را مختل کند.
به دلیل رسوب گیری سنسور جریان، دقت جریان سنج حرارتی به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. این تجمع باعث کاهش انتقال حرارت بین سنسور و جریان گاز می شود و در نتیجه خوانش های کمتر از حد انتظار می شود. علاوه بر این، موادی که روی حسگر جمع میشوند، جرم حرارتی آن را افزایش داده و زمان پاسخ آن را به تغییرات نرخ جریان گاز کاهش میدهند.
چگونه این چالش را حل کنیم؟
اگر به دنبال راهی آسان برای بهبود دقت اندازه گیری جریان خود در لوله های بزرگ هستید، یک فلومتر جرمی حرارتی جمع شونده یک گزینه عالی است. پروب اتصال فلومتر شامل آب بند فشرده و شیر توپی است که امکان جداسازی آسان از لوله و تمیز کردن را بدون وقفه در سرویس فراهم می کند. همچنین با افزایش تعداد نقاط اندازه گیری، قرائت دقیق تری را ارائه می دهد.
8. اندازه گیری دقیق جریان در کانال های بزرگ
دماسنج های جریان جرمی گازهای حسگر را در مناطقی که حسگرهای مورد نیاز قرار دارند به دقت اندازه گیری می کنند با این حال یافتن فاصله مناسب مستقیماً از یک شبکه بزرگ نیازمند زمان و تلاش است. در نتیجه اندازه گیری دقیق دشوار است. برای غلبه بر این محدودیت بنابراین پروب شار سنج را می توان به گونه ای تنظیم کرد که با هر قطری مطابقت داشته باشد. به آسانی این امکان اندازه گیری دقیق در هر اندازه را فراهم می کند.
چگونه این مسئله را می توان حل کرد:
با افزایش تعداد نقاط اندازه گیری، می توانیم دقت کلی فرآیند را بهبود بخشیم. با استفاده از چندین فلومتر در مکان های مختلف کانال و میانگین اندازه گیری جریان، می توان دقت قرائت ها را بیشتر بهبود بخشید. این ویژگی در مقایسه با استفاده از دبی سنج جداگانه حائز اهمیت است. زیرا نقطه اندازه گیری می تواند تحت تاثیر اغتشاشات یا اختلالات محیط قرار گیرد. استفاده از چند متر جریان در مکان های مختلف می تواند به اندازه گیری دقیق تر و مطمئن تر کمک کند.
9. با سرعت کم کالیبره کنید
فلومتر جرم حرارتی یک گزینه عالی برای اندازه گیری جریان های کم سرعت است با این حال، کالیبراسیون مناسب برای اطمینان از خوانش دقیق ضروری است متأسفانه، همه سازندگان دبی جرم سنج حرارتی نمی توانند ابزارهای خود را با دبی کم کالیبره کنند. این بدان معنی است که انتخاب سازنده ای با قابلیت های لازم برای اطمینان از اندازه گیری های دقیق مهم است
در اینجا نحوه حل این مشکل آمده است:
برای کاربردهای کم سرعت، باید با سازنده چک کنید که آیا فلومتر را در محدوده سرعت مشخص شده به دقت کالیبره می کند یا خیر. توجه به این مرحله مهم بسیار مهم است زیرا باید از برنامه خود بیشترین بهره را ببرید.
هر فناوری اندازهگیری جریان محدودیتهای خاص خود را دارد و فشار بر محدودیتهای یک فلومتر جرمی حرارتی میتواند یک چالش باشد. برای اطمینان از بهترین روش برای هر برنامه، مهم است که تمام جزئیات لازم در مورد محیط عملیاتی و الزامات خاص را به سازنده ارائه دهید.
این به متخصصان کمک می کند تا از اثربخشی فناوری خاص برای نتایج مورد نظر اطمینان حاصل کنند. در نتیجه، سازنده می تواند بهترین راه حل را برای هر نیاز اندازه گیری جریان تضمین کند.