Co to jest pomiar przepływu?

Pomiar przepływu to praktyka określania ilości materiału przepływającego przez określony system, zwykle rurę lub kanał. Zazwyczaj osiąga się to za pomocą wbudowanego przepływomierza. Pomiar przepływu jest szeroko stosowany w aplikacjach, od zakładów chemicznych po komercyjne systemy klimatyzacyjne. Rodzaj przepływomierza wymagany do konkretnego zastosowania będzie zależeć od właściwości mierzonej substancji.

Pole pomiaru przepływu jest niezwykle różnorodne i dalekosiężne i jest jednym z głównych tematów badań zjawisk transportowych. Pomiar prędkości przepływu substancji może być tak prosty, jak pomiar zmiany poziomu zbiornika procesowego lub tak skomplikowany, jak pomiar napięcia indukowanego w przewodzącym płynie poruszającym się w polu magnetycznym. Chociaż pomiar przepływu zwykle odnosi się do materiału w rurach lub kanałach, może również odnosić się do przepływu ciał stałych lub przepływu materiału przez systemy, takie jak siatki ruchu lub koryta rzek.

Bezpośredni pomiar natężenia przepływu gazu lub cieczy wymaga zastosowania przepływomierza. Istnieje wiele rodzajów przepływomierzy, w tym mierniki kryzy, mierniki turbinowe, mierniki Venturiego, mierniki ultradźwiękowe i przepływomierze elektromagnetyczne. W większości gałęzi przemysłu chemicznego przepływomierze są najpopularniejszym typem przepływomierzy ze względu na ich prostotę i niski koszt.

Mierniki kryjące i mierniki Venturiego działają na zasadzie Bernoulliego, a ściślej mówiąc, zależności między szybkością przepływu materiału a spadkiem ciśnienia, którego materiał doświadcza na mierniku. Mierniki turbin korelują liczbę obrotów, które turbina wewnętrzna wykonuje w określonym czasie z przepływem płynu przepływającego przez łopaty. Przepływomierze elektromagnetyczne wykorzystują prawo Faradaya do korelowania prędkości płynu z indukowanym napięciem nad polem magnetycznym w płynie.

Wszystkie te metody pomiaru przepływu mogą podlegać ograniczeniom, w zależności od charakteru mierzonego płynu. Na przykład przepływomierz elektromagnetyczny będzie działał tylko na przewodzącym elektrycznie płynie. Mierniki zawierające części ruchome, takie jak mierniki turbinowe, nie są zalecane do materiałów ściernych lub żrących. Nietypowe systemy mogą wymagać unikalnych lub hybrydowych przepływomierzy i obliczeń.

Obliczone pomiary przepływu można poprawić za pomocą współczynników korekcyjnych lub kompensacyjnych. Czynniki te są często stosowane w celu kompensacji temperatur, ciśnień i ciężarów cząsteczkowych, które znacznie różnią się od podstawy projektowej przepływu płynu. Współczynniki kompensacji są często stosowane w obliczeniach systemu sterowania rozproszonego (DCS) w środowisku procesu chemicznego.