渦流量計は,ガス,液体,蒸気の流量を測定するために工業プロセスで広く使用される一般的な流量測定機器です.詳細な説明は以下のとおりです飽和蒸気または過熱蒸気を測定する際に必要なハードウェア.
1どういう仕組みか
渦流量計は,カーマン渦流路原理に基づいています. 液体が不対称な体 (渦流発生器と呼ばれる) を通過すると,その下流に代替渦が形成されます.特定の周波数で生成され放出される渦発生頻度は流体の流量に比例するので,これらの渦の頻度を検出することで流体の流量を計算することができます.一般的な検出方法には,渦の周波数を記録するためのピエゾ電気センサーまたは容量センサーが含まれます..
2構造
渦流量計の基本構造には,次のものがある.
渦発生器: 通常は三角形の柱やプリズムで,液体を動かし渦を作り出すのに使用されます.
• センサー 探査機: 渦の周波数を検知するために使用される装置,例えばピエゾ電気または容量センサー.
流量計測管:この部分を通る渦発生器と探査機が設置されている.
• 信号処理装置: 探査機によって収集された信号は速度または流量データに変換されます.
3運用条件
渦流量計は,次の流体の測定に適しています.
ガス:空気,窒素,天然ガスなど
• 液体:水,油など
蒸気:飽和蒸気や過熱蒸気など
使用時の注意:
• 直線管の切断要求: 正確な測定を保証するために,通常は,流れ場の混乱を避けるために,渦流量計の前に,そして後に十分な長い直線管のセクションを維持する必要があります..
• 流体速度範囲: 渦流量計は中~高流量に適しています.
• 温度と圧力条件:適切な渦流量計の材料とセンサーは,より高い温度や圧力環境に適応するために,特定の作業条件に応じて選択する必要があります.
4一般的な問題
渦流量計は,使用中に以下の問題が発生する可能性があります.
振動効果: パイプの振動は信号の精度を妨害し,測定データが誤りになる可能性があります.
低流量感度: 低流量では,結果となる渦信号が十分に明らかになり,測定精度が低下する可能性があります.
測定パイプの内壁のスケーリングや腐食は,渦発生器の性能と測定安定性に影響を与えます.
• 測定管を遮断する異物物質は,測定誤差を引き起こす.
5飽和蒸気と過熱蒸気を測定する時の温度と圧力補償
飽和または過熱蒸気の流れを測定する際には,温度と圧力の補償は,測定された流量結果が実際の条件下での質量流量または容量流量を反映することを確保することが重要です..
• 飽和蒸気:飽和蒸気 の密度は,温度 と 圧力 に 固定 的 に 関係 し て いる の で,密度は 圧力 や 温度 を 測定 し て 計算 でき ます.
• 超熱蒸気:温度と圧力が比較的独立しているため,密度を計算するには,温度と圧力を同時に測定する必要があります.
補償方法:
温度補償: 温度センサーを設置することで,液体の温度をリアルタイムで取得します.
• 圧力補償: 圧力伝達器を設置することで,液体の圧力をリアルタイムで得ることができます.
流量計算: 温度と圧力のデータは流量計算機やリアルタイム密度補償のための自動化システムに入力され,正確な質量流量率を計算します.
6必要なハードウェア
正確な温度と圧力の補償を達成するために,通常,次のハードウェアが必要です.
• 渦流量計体:標準信号出力インターフェースを備えています.
温度センサー (熱対や熱抵抗など):蒸気の温度を測定するために使用される.
• 圧力 伝達器:蒸気 の 圧力 を 測定 する ため に 用い られ ます.
流量計算機またはDCS/PLCシステム:温度,圧力,流量信号を受信し,補償計算を行うのに使用される.
7追加する:
飽和または過熱蒸気を測定する際に温度と圧力の補償が必要になる理由
飽和または過熱蒸気を測定する際には,蒸気の密度が温度と圧力によって大きく変化するため,温度と圧力の補償が必要である.補償なし精度の高いプロセス制御とエネルギー計算のために 通常は質量流量や標準容量流量を知らなければなりません なぜかというと
1蒸気の密度の変化
• 飽和した蒸気:飽和状態では,蒸気の温度と圧力の間には厳格な相応性があります.温度や圧力の変化は,密度の変化をもたらします.密度は,パラメータを測定することで得られます.しかし,労働条件の変化による補償のために,密度をリアルタイムで得ることがまだ必要である.
• 超熱蒸気:温度と圧力は独立して変化し,密度は単一のパラメーターで決定することはできません.蒸気密度を計算するには温度と圧力を測定する必要があります..
2流量タイプと測定目標
• 流量量:渦流量計は,液体の流量量,すなわち測定された部分を通る容量を単位時間で直接測定します.この値は,異なる温度と圧力における質量を直接反映していない..
質量流量: 質量流量を計算する際に,流体の実際の質量に関連しているため,プロセス制御とエネルギー計算においてより有用な量である.公式を使う必要があります.:
•密度補償:温度と圧力測定によって測定結果が正確な質量流量または標準容量流量であることを確保するために,リアルタイム密度が計算され補償されます..
3.蒸気エネルギー計算の需要
蒸気によるエネルギー転送は,特に蒸気暖房や蒸気駆動機器を含む多くの産業用アプリケーションにおいて,鍵となる.蒸気 の 熱量 は,蒸気 の 温度 や 圧力 に 直接 関係 し て い ます補償がなければ,流量計が提供するデータはエネルギー計算のために正確に使用できません.
• リアルタイム補償は,より正確なエネルギーバランスと制御のために,蒸気の真の状態パラメータを提供します.
4.実際の労働条件の動的変化
蒸気システム内の温度と圧力は,高負荷または低負荷条件下など,時間とともに変化し,この変動により蒸気密度が変化する.したがって,正確な測定を保証するためにこれらの変化を把握し,動的に補償する必要があります.
結論
飽和蒸気と過熱蒸気を測定するには,温度と圧力の補償が必要である.
• 調整された流量計で測定された体積流量は質量流量です.
• プロセス制御のためにより正確な蒸気流量データを提供します.
• エネルギー計算の精度とプロセス効率を確保する.
温度と圧力をリアルタイムで測定し,これらのデータを密度計算のために組み合わせることで,蒸気密度の変化を補正することができます.測定をより信頼性と精度で.
結論
渦流量計は,シンプルな構造,容易な保守,幅広い用途のために,産業で広く使用されています.飽和および過熱蒸気を測定する際には,流量データの正確性と信頼性を確保するために,温度と圧力の補償が不可欠です..
ありがとうございました
