Flussometro Yokogawa

Tipi di flussometro Yokogawa

Tipi di misuratori di portata volumetrici
Sono disponibili diversi tipi di misuratori di portata volumetrica e ciascuno funziona in base a principi diversi.
●Flussometri ad onde acustiche superficiali (SAW):I misuratori di portata SAW (Figura 2) sono dispositivi non intrusivi che utilizzano onde acustiche superficiali per misurare la portata di un fluido. Funzionano analizzando i cambiamenti nella propagazione delle onde causati dal flusso del fluido.
●Testa differenziale:Misura la differenza di pressione attraverso un'ostruzione (ad esempio, piastre con orifizio, venturimetri).
●Area differenziale (Rotametri):Utilizza un galleggiante in un tubo conico per visualizzare visivamente la portata.
●Misuratori di portata a turbina:Misura la velocità del flusso mediante la rotazione di un rotore con pale o pale.
●Misuratori di portata ad ultrasuoni:Calcola la portata misurando la differenza temporale dei segnali ultrasonici trasmessi.
●Misuratori di portata a vortice:Determina la portata misurando la frequenza dei vortici creati da un corpo tozzo nel flusso del flusso.
●Misuratori di portata magnetici:Utilizza l'induzione elettromagnetica per misurare la tensione indotta da un fluido conduttivo che scorre attraverso un campo magnetico.
●Misuratori di portata con ruota a pale:Utilizzare una ruota che gira con palette per misurare la portata mentre il fluido spinge contro le pale della paletta.

Misuratori di portata massica
Esistono due tipi di misuratori di portata massica: misuratori di portata massica termici e misuratori di portata massica Coriolis. Misurano la massa del flusso di materiale attraverso il contatore. Sono destinati principalmente alla misurazione dei gas, ma in alcune applicazioni possono misurare i liquidi.
●Misuratori di portata massica termica:I misuratori di portata termici utilizzano una fonte di calore per introdurre calore nel flusso e misurare come cambia la temperatura utilizzando sensori o quanta energia è necessaria per mantenere costante la fonte di calore. La fonte di calore può entrare direttamente nel flusso oppure essere esterna al contatore.
●Misuratori di portata massica Coriolis:I misuratori di portata massica Coriolis hanno un componente rotante che introduce una forza di Coriolis nel mezzo che scorre. Il flussometro è in grado di rilevare il momento angolare risultante del fluido ed è proporzionale alla massa del fluido.

Vantaggi del misuratore di portata Yokogawa

Come scegliere il misuratore di portata Yokogawa

Passi iniziali

Il primo passo nel processo di selezione del sensore di flusso è determinare se le informazioni sulla portata devono essere continue o totalizzate e se queste informazioni sono necessarie localmente o in remoto. Se da remoto, la trasmissione dovrebbe essere analogica, digitale o condivisa? E, in caso di condivisione, qual è la frequenza (minima) di aggiornamento dei dati richiesta? Una volta data risposta a queste domande, è necessario effettuare una valutazione delle proprietà e delle caratteristiche di flusso del fluido di processo e delle tubazioni che ospiteranno il flussometro.

Caratteristiche dei fluidi e del flusso

Vengono elencati il ​​fluido e la sua temperatura di pressione, caduta di pressione consentita, densità (o peso specifico), conduttività, viscosità (newtoniana o no?) e pressione di vapore alla massima temperatura operativa, insieme a un'indicazione di come queste proprietà potrebbero variare o interagire . Inoltre, dovrebbero essere fornite tutte le informazioni sulla sicurezza o sulla tossicità, insieme a dati dettagliati sulla composizione del fluido, presenza di bolle, solidi (abrasivi o morbidi, dimensione delle particelle, fibre), tendenza a rivestirsi e qualità di trasmissione della luce (opaco, traslucido , o trasparente?).

Intervalli di pressione e temperatura

I valori minimi e massimi di pressione e temperatura previsti devono essere forniti in aggiunta ai normali valori operativi. Se il flusso può invertirsi, se non riempie sempre il tubo, se si può sviluppare un flusso di residui (aria-solidi-liquidi), se è probabile aerazione o pulsazione, se possono verificarsi sbalzi di temperatura improvvisi o se sono necessarie precauzioni speciali durante la pulizia e manutenzione, anche questi fatti dovrebbero essere dichiarati.

Area tubazioni e installazione

Per quanto riguarda la tubazione e l'area in cui deve essere posizionato il flussometro, è necessario specificare le seguenti informazioni: Per la tubazione, la sua direzione (evitare il flusso verso il basso in applicazioni liquide), dimensioni, materiale, programma, valore nominale della pressione della flangia, accessibilità, curve a monte o a valle, valvole, regolatori e lunghezze di tubi diritti disponibili.
In relazione all'area, l'ingegnere incaricato delle specifiche deve sapere se sono presenti o possibili vibrazioni o campi magnetici, se è disponibile energia elettrica o pneumatica, se l'area è classificata a rischio di esplosione o se esistono altri requisiti speciali come la conformità alle norme sanitarie o regolamenti clean-in-place (CIP).

Portate e precisione

Il passaggio successivo consiste nel determinare il range del contatore richiesto identificando i flussi minimo e massimo (massa o volumetrico) che verranno misurati. Successivamente, viene determinata la precisione di misurazione del flusso richiesta. In genere, la precisione è specificata in percentuale della lettura effettiva (AR), in percentuale del campo calibrato (CS) o in percentuale delle unità di fondo scala (FS). I requisiti di precisione devono essere indicati separatamente per le portate minima, normale e massima. Se non si conoscono questi requisiti, le prestazioni dello strumento potrebbero non essere accettabili nell'intero intervallo.

Precisione vs ripetibilità

Nelle applicazioni in cui i prodotti vengono venduti o acquistati sulla base della lettura del contatore, la precisione assoluta è fondamentale. In altre applicazioni, la ripetibilità può essere più importante della precisione assoluta. Pertanto è consigliabile stabilire separatamente i requisiti di precisione e ripetibilità di ciascuna applicazione e dichiararli entrambi nelle specifiche.
Quando la precisione di un flussometro è espressa in unità % CS o % FS, il suo errore assoluto aumenterà al diminuire della portata misurata. Se l'errore del contatore è indicato in % AR, l'errore in termini assoluti rimane lo stesso a flussi alti o bassi. Poiché il fondo scala (FS) è sempre una quantità maggiore dell'intervallo calibrato (CS), un sensore con prestazioni % FS presenterà sempre un errore maggiore rispetto a uno con la stessa specifica % CS. Pertanto, per confrontare equamente tutte le offerte, è consigliabile convertire tutte le dichiarazioni di errore citate nelle stesse unità % AR.
Si consiglia inoltre all'utente di confrontare le installazioni sulla base dell'errore totale del loop. Ad esempio, l'imprecisione di un orifizio è indicata in % AR, mentre l'errore della cella d/p associata è in % CS o % FS. Allo stesso modo, l'imprecisione di un misuratore Coriolis è la somma di due errori, uno espresso in% AR, l'altro come valore% FS. L'imprecisione totale viene calcolata prendendo la radice della somma dei quadrati delle imprecisioni dei componenti alle portate desiderate.
Nelle specifiche del flussometro ben preparate, tutte le dichiarazioni di precisione vengono convertite in unità % AR uniformi e questi requisiti % AR sono specificati separatamente per i flussi minimo, normale e massimo. Tutte le specifiche e le offerte del misuratore di portata devono indicare chiaramente sia la precisione che la ripetibilità del misuratore ai flussi minimo, normale e massimo.
Se è possibile ottenere prestazioni accettabili da due diverse categorie di misuratori di portata e una di esse non ha parti mobili, selezionare quella senza parti mobili. Le parti mobili sono una potenziale fonte di problemi, non solo per gli ovvi motivi di usura, lubrificazione e sensibilità al rivestimento, ma anche perché le parti mobili richiedono spazi liberi che talvolta introducono "slittamento" nel flusso misurato. Anche con misuratori ben mantenuti e calibrati, questo flusso non misurato varia al variare della viscosità e della temperatura del fluido. Le variazioni di temperatura modificano anche le dimensioni interne del contatore e richiedono una compensazione.
Inoltre, se si possono ottenere le stesse prestazioni sia da un misuratore di portata totale che da un sensore puntiforme, in genere è consigliabile utilizzare il flussometro. Poiché i sensori puntuali non osservano l'intero flusso, leggono con precisione solo se sono inseriti a una profondità in cui la velocità del flusso è la media del profilo di velocità attraverso il tubo. Anche se questo punto viene determinato attentamente al momento della calibrazione, è improbabile che rimanga inalterato, poiché i profili di velocità cambiano con la portata, la viscosità, la temperatura e altri fattori.
Se tutte le altre considerazioni sono le stesse, ma un disegno offre una minore perdita di pressione, è consigliabile selezionare quel disegno. In parte il motivo è che la perdita di pressione dovrà essere pagata con costi operativi più elevati della pompa o del compressore durante la vita dell’impianto. Un altro motivo è che una caduta di pressione è causata da qualsiasi restrizione nel percorso del flusso e, ovunque un tubo sia limitato, diventa un potenziale sito di accumulo di materiale, ostruzione o cavitazione.

Unità di massa o volumetriche

Prima di specificare un flussometro, è anche consigliabile determinare se le informazioni sul flusso saranno più utili se presentate in unità di massa o volumetriche. Quando si misura il flusso di materiali comprimibili, il flusso volumetrico non è molto significativo a meno che la densità (e talvolta anche la viscosità) non sia costante. Quando viene misurata la velocità (flusso volumetrico) di liquidi incomprimibili, la presenza di bolle sospese causerà errori, pertanto è necessario rimuovere aria e gas prima che il fluido raggiunga il contatore. In altri sensori di velocità, i rivestimenti dei tubi possono causare problemi (ultrasuoni) o il misuratore potrebbe smettere di funzionare se il numero di Reynolds è troppo basso (nei misuratori che disperdono vortici è richiesto RD > 20, 000).
Alla luce di queste considerazioni, è opportuno tenere presenti i misuratori di portata massica, che sono insensibili alle variazioni di densità, pressione e viscosità e non sono influenzati dalle variazioni del numero di Reynolds. Sottoutilizzati nell'industria chimica sono anche i vari canali che possono misurare il flusso in tubi parzialmente pieni e possono far passare solidi galleggianti o sedimentabili di grandi dimensioni.

Come mantenere il flussometro Yokogawa

Numerosi fattori influenzano le esigenze di manutenzione e l’aspettativa di vita dei misuratori di portata. Il fattore principale, ovviamente, è abbinare lo strumento giusto alla particolare applicazione. I dispositivi scarsamente selezionati causeranno invariabilmente problemi in tempi brevi. I misuratori di portata senza parti mobili solitamente richiedono meno attenzione rispetto alle unità con parti mobili. Ma tutti i misuratori di portata prima o poi richiedono una certa manutenzione.

Gli elementi primari dei misuratori di portata a pressione differenziale richiedono tubazioni, valvole e raccordi estesi quando sono collegati agli elementi secondari, pertanto la manutenzione può essere uno sforzo ricorrente in tali installazioni. Le linee di impulso possono intasarsi o corrodersi e devono essere pulite o sostituite. Inoltre, la posizione errata dell'elemento secondario può causare errori di misurazione. Lo spostamento dell'elemento può essere costoso.
I misuratori di portata con parti mobili richiedono un'ispezione interna periodica, soprattutto se il liquido misurato è sporco o viscoso. L'installazione di filtri davanti a tali unità contribuirà a ridurre al minimo le incrostazioni e l'usura. Gli strumenti senza ostruzioni, come i misuratori a ultrasuoni o elettromagnetici, possono sviluppare problemi con i componenti elettronici del loro elemento secondario. I sensori di pressione associati agli elementi secondari devono essere periodicamente rimossi e ispezionati.

Anche le applicazioni in cui possono verificarsi rivestimenti rappresentano potenziali problemi per gli strumenti senza ostruzioni come le unità magnetiche o ad ultrasuoni. Se il rivestimento è isolante, il funzionamento dei misuratori di portata magnetici potrebbe risultare compromesso se gli elettrodi sono isolati dal liquido. Questa condizione sarà prevenuta mediante una pulizia periodica. Con i misuratori di portata a ultrasuoni, gli angoli di rifrazione possono cambiare e l'energia sonora assorbita dal rivestimento farà sì che il misuratore diventi inoperativo.