Klasifikáciu prietokových zariadení možno rozdeliť na: objemový prietokomer, rýchlostný prietokomer, cieľový prietokomer, elektromagnetický prietokomer, vírový prietokomer, rotameter, prietokomer diferenciálneho tlaku, ultrazvukový prietokomer, hmotnostný prietokomer atď.
1. Rotameter
Plavákový prietokomer, tiež známy ako rotameter, je druh prietokomeru s premenlivou plochou. Vo vertikálnej kužeľovej trubici, ktorá sa rozširuje zdola nahor, je gravitácia plaváka kruhového prierezu nesená hydrodynamickou silou a plavák sa môže voľne zdvíhať a klesať. Pohybuje sa hore a dole pôsobením rýchlosti prúdenia a vztlaku a po vyvážení hmotnosťou plaváka sa prenáša na ciferník, ktorý indikuje prietok pomocou magnetickej spojky. Všeobecne sa delia na sklenené a kovové rotametre. V priemysle sa najčastejšie používajú prietokomery s kovovým rotorom. Pre korozívne médiá s malým priemerom potrubia sa zvyčajne používa sklo. Vzhľadom na krehkosť skla je kľúčovým kontrolným bodom aj rotorový prietokomer vyrobený z drahých kovov, ako je titán. Existuje mnoho domácich výrobcov rotorových prietokomerov, najmä Chengde Kroni (používajúca nemeckú technológiu z Kolína nad Rýnom), Kaifeng Instrument Factory, Chongqing Chuanyi a Changzhou Chengfeng. Vďaka vysokej presnosti a opakovateľnosti rotametrov sa široko používa na detekciu prietoku v potrubiach s malým priemerom (≤ 200 mm).
2. Prietokomer s kladným objemovým prietokom
Objemový prietokomer meria objemový prietok kvapaliny meraním odmeraného objemu vytvoreného medzi puzdrom a rotorom. Podľa štruktúry rotora zahŕňajú objemové prietokomery typy s pásovým kolesom, škrabákom, eliptickým ozubeným kolesom atď. Objemové prietokomery sa vyznačujú vysokou presnosťou merania, niektoré až do 0,2 %; jednoduchou a spoľahlivou konštrukciou; širokým použitím; odolnosťou voči vysokej teplote a vysokému tlaku; nízkymi inštalačnými podmienkami. Široko sa používajú pri meraní ropy a iných ropných produktov. Avšak kvôli ozubenému pohonu predstavuje najväčší skrytý nebezpečenstvo objem potrubia. Pred zariadenie je potrebné nainštalovať filter, ktorý má obmedzenú životnosť a často si vyžaduje údržbu. Hlavné domáce výrobné jednotky sú: Kaifeng Instrument Factory, Anhui Instrument Factory atď.
3. Prietokomer diferenčného tlaku
Prietokomer diferenciálneho tlaku je meracie zariadenie s dlhou históriou používania a kompletnými experimentálnymi údajmi. Je to prietokomer, ktorý meria statický tlakový rozdiel generovaný kvapalinou pretekajúcou škrtiacim zariadením na zobrazenie prietoku. Najzákladnejšia konfigurácia sa skladá zo škrtiaceho zariadenia, signálneho potrubia diferenciálneho tlaku a diferenciálneho tlakomeru. Najbežnejšie používaným škrtiacim zariadením v priemysle je „štandardné škrtiace zariadenie“, ktoré bolo štandardizované. Napríklad štandardný otvor, tryska, Venturiho tryska, Venturiho trubica. V súčasnosti sa škrtiace zariadenie, najmä meranie prietoku tryskou, posúva smerom k integrácii a vysoko presný vysielač diferenciálneho tlaku a kompenzácia teploty sú integrované s tryskou, čo výrazne zlepšuje presnosť. Na online kalibráciu škrtiaceho zariadenia je možné použiť technológiu Pitotovej trubice. V súčasnosti sa v priemyselnom meraní používajú aj niektoré neštandardné škrtiace zariadenia, ako sú dvojité clony, okrúhle clony, prstencové clony atď. Tieto merače vo všeobecnosti vyžadujú kalibráciu skutočného prietoku. Štruktúra štandardného škrtiaceho zariadenia je relatívne jednoduchá, ale kvôli relatívne vysokým požiadavkám na rozmerovú toleranciu, toleranciu tvaru a polohy je technológia spracovania relatívne náročná. Napríklad štandardná clona je ultratenká doskovitá súčiastka, ktorá je počas spracovania náchylná na deformáciu a väčšie clony sú tiež náchylné na deformáciu počas používania, čo ovplyvňuje presnosť. Tlakový otvor škrtiaceho zariadenia vo všeobecnosti nie je príliš veľký a počas používania sa deformuje, čo ovplyvňuje presnosť merania. Štandardná clona opotrebuje konštrukčné prvky súvisiace s meraním (napríklad ostré uhly) v dôsledku trenia kvapaliny o ňu počas používania, čo zníži presnosť merania.
Hoci vývoj prietokomerov s diferenciálnym tlakom je relatívne skorý, s neustálym zlepšovaním a vývojom iných foriem prietokomerov a neustálym zlepšovaním požiadaviek na meranie prietoku v priemyselnom rozvoji sa pozícia prietokomerov s diferenciálnym tlakom v priemyselnom meraní čiastočne zmenila. Nahradili ju pokročilé, vysoko presné a pohodlné prietokomery.
4. Elektromagnetický prietokomer
Elektromagnetický prietokomer bol vyvinutý na základe Faradayovho princípu elektromagnetickej indukcie na meranie objemového prietoku vodivej kvapaliny. Podľa Faradayovho zákona elektromagnetickej indukcie, keď vodič pretína siločiaru magnetického poľa v magnetickom poli, vo vodiči sa generuje indukované napätie. Veľkosť elektromotorickej sily je zhodná s veľkosťou vodiča. V magnetickom poli je rýchlosť pohybu kolmého na magnetické pole úmerná a potom sa podľa priemeru potrubia a rozdielu média premieňa na prietok.
Elektromagnetický prietokomer a zásady výberu: 1) Meraná kvapalina musí byť vodivá kvapalina alebo suspenzia; 2) Kaliber a rozsah, ideálne normálny rozsah je viac ako polovica plného rozsahu a prietok je medzi 2-4 metrami; 3) Prevádzkový tlak musí byť menší ako tlaková odolnosť prietokomeru; 4) Pre rôzne teploty a korozívne médiá by sa mali použiť rôzne materiály výstelky a elektródy.
Presnosť merania elektromagnetického prietokomeru je založená na situácii, keď je kvapalina plná potrubia a problém merania vzduchu v potrubí ešte nebol dobre vyriešený.
Výhody elektromagnetických prietokomerov: Nemá škrtiacu časť, takže strata tlaku je malá a spotreba energie je znížená. Súvisí to iba s priemernou rýchlosťou meranej kvapaliny a rozsah merania je široký; iné médiá je možné merať až po kalibrácii vody bez korekcie, čo je najvhodnejšie na použitie ako meracie zariadenie na usadzovanie. Vďaka neustálemu zlepšovaniu technológie a procesných materiálov, neustálemu zlepšovaniu stability, linearity, presnosti a životnosti a neustálemu rozširovaniu priemerov potrubí sa pri meraní dvojfázových tuhých a kvapalných médií používajú vymeniteľné elektródy a stieracie elektródy na riešenie tohto problému. Elektromagnetické prietokomery sa čoraz viac používajú, pretože sa síce znížili náklady, ale celková cena, najmä cena potrubí s veľkým priemerom, je stále vysoká, takže majú dôležité miesto pri nákupe prietokomerov.
5. Ultrazvukový prietokomer
Ultrazvukový prietokomer je nový typ prístroja na meranie prietoku vyvinutý v modernej dobe. Pokiaľ je možné merať kvapalinu, ktorá prenáša zvuk, ultrazvukovým prietokomerom je možné merať prietok vysokoviskóznych kvapalín, nevodivých kvapalín alebo plynov a princíp merania prietoku je taký, že rýchlosť šírenia ultrazvukových vĺn v kvapaline sa mení v závislosti od prietoku meranej kvapaliny. V súčasnosti sú vysoko presné ultrazvukové prietokomery stále vo svete zahraničných značiek, ako napríklad japonská Fuji, americká Kanglechuang; medzi domácich výrobcov ultrazvukových prietokomerov patria najmä: Tangshan Meilun, Dalian Xianchao, Wuhan Tailong a tak ďalej.
Ultrazvukové prietokomery sa vo všeobecnosti nepoužívajú ako meracie prístroje na usadzovanie a výrobu nemožno zastaviť kvôli výmene, ak je merací bod na mieste poškodený. Často sa používajú v situáciách, keď sú na riadenie výroby potrebné testovacie parametre. Najväčšou výhodou ultrazvukových prietokomerov je, že sa používajú na meranie prietoku veľkých kalibrov (priemer potrubia väčší ako 2 metre). Aj keď sa niektoré meracie body používajú na usadzovanie, použitie vysoko presných ultrazvukových prietokomerov môže ušetriť náklady a znížiť údržbu.
6. Prietokomer hmotnostného prietoku
Po rokoch výskumu americká spoločnosť MICRO-MOTION v roku 1977 prvýkrát predstavila hmotnostný prietokomer s trubicou v tvare U. Po uvedení tohto prietokomeru na trh preukázal svoju silnú vitalitu. Jeho výhodou je, že signál hmotnostného prietoku je možné získať priamo a nie je ovplyvnený vplyvom fyzikálnych parametrov, presnosť je ± 0,4 % nameranej hodnoty a niektoré môžu dosiahnuť 0,2 %. Dokáže merať širokú škálu plynov, kvapalín a kalov. Je obzvlášť vhodný na meranie skvapalneného ropného plynu a skvapalneného zemného plynu s kvalitnými obchodnými médiami, doplnenými o elektromagnetický prietokomer; pretože nie je ovplyvnený rozložením rýchlosti prúdenia na strane proti prúdu, nie je potrebné mať priame potrubné úseky na prednej a zadnej strane prietokomeru. Nevýhodou je, že hmotnostný prietokomer má vysokú presnosť spracovania a vo všeobecnosti má ťažkú základňu, takže je drahý; pretože je ľahko ovplyvnený vonkajšími vibráciami a znižuje presnosť, venujte pozornosť výberu miesta a spôsobu jeho inštalácie.
7. Vírový prietokomer
Vírový prietokomer, tiež známy ako vírový prietokomer, je produkt, ktorý sa objavil až koncom 70. rokov 20. storočia. Od svojho uvedenia na trh si získal popularitu a široko sa používa na meranie kvapalín, plynov, pary a iných médií. Vírový prietokomer je rýchlostný prietokomer. Výstupný signál je pulzný frekvenčný signál alebo štandardný prúdový signál úmerný prietoku a nie je ovplyvnený teplotou kvapaliny, tlakovým zložením, viskozitou a hustotou. Konštrukcia je jednoduchá, neobsahuje žiadne pohyblivé časti a detekčný prvok sa nedotýka meranej kvapaliny. Vyznačuje sa vysokou presnosťou a dlhou životnosťou. Nevýhodou je, že počas inštalácie je potrebný určitý rovný úsek potrubia a bežný typ nemá dobré riešenie pre vibrácie a vysokú teplotu. Vírový prietokomer má piezoelektrický a kapacitný typ. Ten má výhody v tepelnej odolnosti a odolnosti voči vibráciám, ale je drahší a všeobecne sa používa na meranie prehriatej pary.
8. Cieľový prietokomer
Princíp merania: Keď médium prúdi v meracej trubici, rozdiel tlaku medzi jeho vlastnou kinetickou energiou a tlakom na cieľovej platni spôsobí mierny posun cieľovej platne a výsledná sila je úmerná prietoku. Dokáže merať ultra malé prietoky a ultra nízke prietoky (0 – 0,08 M/S) s presnosťou až 0,2 %.
Čas uverejnenia: 7. apríla 2021