Schwimmender DurchflussmesserDer Messbereich muss auf der Grundlage der Medieneigenschaften, der Betriebsparameter, der Installationsbedingungen und der Genauigkeitsanforderungen umfassend bestimmt werden, in der Regel durch Selektionsberechnungen, experimentelle Kalibrierung oder Herstellerempfehlungen. Hier sind konkrete Schritte und Schlüsselpunkte:

1. Kerngrundlage: Messprinzip des Schwimmenden Durchflussmessers

Das Schwimmer-Durchflussmesser spiegelt die Durchflussgröße durch die Erhöhung des Schwimmers in einem Kegelrohr wider, dessen Messbereich durch folgende Faktoren bestimmt wird:

1. Geometrische Parameter für Schwimmer und Kegelrohre: Kegelrohr, Schwimmerdichte, Schnittfläche usw.
2. Mediendichte: Die Schwimmkraft ist direkt mit der Mediendichte verbunden (F = ρgV, ρ ist die Mediendichte).
3. Arbeitsdruck und Temperatur: Beeinflusst die Mediendichte und die Stabilität des Schwimmers (z. B. benötigt ein Gas eine Temperaturkompensation).

Schritte zur Bestimmung des Messbereichs

1. Klare Messmedien und Arbeitsbedingungen

• Medienart: Flüssigkeit (Wasser, Öl usw.) oder Gas (Luft, Dampf usw.).
• Dichte: Die Flüssigkeit muss eine Dichte bei Normaltemperatur (kg/m³) liefern; Das Gas muss eine Standard-Zustandsdichte oder Arbeitsdichte liefern.
• Temperatur und Druck: Insbesondere bei Gas und Dampf müssen Arbeitstemperaturen (°C) und Druck (MPa) festgelegt werden.
• Durchflusseinheit: Einheitlich als Massentranfluss (kg/h) oder Volumenstrom (m³/h), je nach Mediendichte umgerechnet.

Beispiel:
Messung von Wasser bei Normaltemperatur (20 ° C), Dichte von 1000 kg / m³, Konstruktionsdurchflussbereich von 5-50 m³ / h.
Bei der Messung von Dampf ist ein gesättigter Dampfdruck (z. B. 0,7 Ma) zur Berechnung der Dichte (ca. 4,1 kg/m³) erforderlich.

2. Berechnung des theoretischen Durchflussbereichs

• Flüssigkeitsmessung:
  Wählen Sie direkt nach Volumendurchfluss, aber stellen Sie sicher, dass der Durchfluss im Bereich von 30% bis 70% des Messbereichs liegt (vermeiden Sie Schwimmschütteln bei niedrigem Durchfluss oder Überschreitungen bei hohem Durchfluss).
  Beispiel: Wenn der Durchfluss 5-50 m³/h ist, ist ein Durchflussmesser mit einem Messbereich von 10-60 m³/h verfügbar.

• Gasmessungen:
  Der Standardzustandsfluss (Nm³/h) muss in den Arbeitszustandsfluss (Q) umgewandelt werden, wie folgt:

Dazu gehören:

• Q-Standard: Standardzustandsfluss (Nm³/h, P0 = 0,101325 MPa, T0 = 273,15 K);
• P, T: Arbeitsdruck (MPa) und Temperatur (K);
• Z, Z0: Kompressionsfaktor unter Arbeitsbedingungen und Standardzuständen (Idealgase können vernachlässigt werden).

Beispiel:
Der Standard-Zustandsstrom beträgt 100 Nm³/h, der Betriebsdruck beträgt 0,5 MPa, die Temperatur beträgt 300 K und der Betriebsstrom beträgt:

Der gewählte Messbereich umfasst ein Durchflussmesser von 22,3 m³/h (z.B. 10-30 m³/h).

3. Betrachten Sie Flussschwankungen und Sicherheitsmarge

• Flussschwankungen: Wenn die tatsächlichen Flussschwankungen größer sind (z. B. der Spitzenström ist 1,5-mal so groß wie der Entwurfstrom), muss der Messbereich erweitert werden.
  Beispielsweise: Bei einer Konstruktion mit einem Durchfluss von 10-100 m³/h und einer Schwingungsspitze von 150 m³/h ist ein Durchflussmesser mit einem Messbereich von 20-200 m³/h erforderlich.
• Sicherheitsmarge: Normalerweise wird empfohlen, die Obergrenze des Messbereichs auf 1,2-1,5 Mal den maximalen Durchfluss zu erhöhen, um übermäßige Schäden an den Schwimmern zu vermeiden.

4. Überprüfung der Auswirkungen der Installationsbedingungen

• Mangel an Direktleitungssegment: Wenn der Upstream-Direktleitungssegment < 5D ist, muss die Obergrenze der Reichweite gesenkt werden (z. B. eine Reduktion von 20%), um den Turbulenzeinfluss zu kompensieren.
• Vertikale Installationsabweichung: Wenn der Neigungswinkel > 2° ist, muss der Messbereich neu kalibriert werden oder ein Neigungsschutzmesser ausgewählt werden.
• Pulsstrom: Wenn das Medium ein Pulsstrom ist (z. B. Kompressorausgang), müssen Sie ein dämpfendes Durchflussmesser oder eine zusätzliche Puffereinrichtung auswählen und den Messbereich entsprechend erweitern.

Auswahl von Werkzeugen und Empfehlungen des Herstellers

1. Hersteller Auswahl:
   Mit den Parametern Medium, Dichte, Temperatur, Druck und anderen können die Hersteller-Auswahltabellen direkt den empfohlenen Messbereich geben.
   Beispiel: Auswahltabelle eines Herstellers von Metallrohr-Schwimmer-Durchflussmesser:

   Medien	Dichte (kg/m³)	Temperatur (℃)	Druck (MPa)	Empfohlene Menge (m³/h)
   Wasser	1000	20	1.6	2-20
   Luft	1.2	25	0.1	10-100

2. Online Auswahl Software:
   Einige Hersteller bieten Online-Auswahlwerkzeuge wie Flowcalc von Endress+Hauser an, die nach Eingabe von Parametern automatisch Auswahlberichte erstellen.

3. Experimentelle Kalibrierung:
   Für spezielle Medien oder komplexe Arbeitsbedingungen kann der tatsächliche Messbereich durch experimentelle Kalibrierung bestimmt werden. Zum Beispiel:

   • Verwenden Sie ein Standard-Durchflussmesser wie ein Turbometer, das in Serie mit einem Schwimmerdurchflussmesser verbunden ist, um die Messwerte zu vergleichen.
   • Wiegemethode: Messung der Mediummasse, die innerhalb einer bestimmten Zeit durchströmt wird, und Umdrehung des Volumenstroms.

Häufige Missverständnisse und Vorsichtspunkte

1. Verwechslung zwischen Standardzustand und Arbeitsbedingungen:
   Wenn der Standardzustandsstrom bei der Gasmessung nicht in den Arbeitszustandsstrom umgewandelt wird, kann dies zu einem Fehler bei der Auswahl des Messbereichs führen (z. B. eine Auswahl von mehr als 10 Mal kleiner).

2. Veränderungen der Mediendichte ignorieren:
   Die Flüssigkeitsdichte ändert sich mit der Temperatur geringer (z. B. die Wasserdichte ändert sich um etwa 0,5% / 10 ° C), aber die Gasdichte ändert sich erheblich (z. B. die Lufttemperatur steigt um 10 ° C und die Dichte verringert sich um etwa 3,5%) und der Messbereich muss neu berechnet werden.

3. Viskositätseinwirkungen nicht berücksichtigt:
   Hohe Viskosität Medien (wie Schmieröl) verlangsamen die Schwimmgeschwindigkeit, die große Schwimmschwimmschwimmschwimmschwimmschwimmschwimmschwimmschwimmschwimmschwimmschwimmschwimmschwimmschwimmschwimmschwimmschwimmschwimmschwimmschwimmschwimmsch

4. Übermaßbetriebsrisiko:
   Der tatsächliche Durchfluss, der die Obergrenze der Reichweite überschreitet, kann dazu führen, dass der Schwimmer auf die Spitze des Kegelrohres stößt, was den Schwimmer oder den Sensor beschädigen kann und einen Verkehrsalarm oder einen Verriegelungsschutz erfordert.

Zusammenfassung: Messbereichsbestimmungsprozess

1. Definieren Sie Medientyp, Dichte, Temperatur und Druck.
2. Berechnen Sie den Arbeitsdurchfluss (das Gas muss umgewandelt werden, die Flüssigkeit wird direkt verwendet).
3. Berücksichtigen Sie Flussschwankungen und Sicherheitsmarge und bestimmen Sie vorläufig den Messbereich.
4. Überprüfen Sie den Einfluss der Installationsbedingungen (Straßensegment, Neigung, Pulsstrom) auf den Messbereich.
5. Verwenden Sie die Hersteller-Auswahl-Tabelle oder verwenden Sie ein Online-Tool, um den Messbereich endgültig zu bestimmen.
6. Die Messgenauigkeit wird unter besonderen Arbeitsbedingungen durch experimentelle Kalibrierung überprüft.