Vides aizsardzības nozarei ir arvien augstākas prasības attiecībā uz notekūdeņu plūsmas mērīšanas un kontroles precizitāti un ticamību. Gan teorija, gan prakse izskaidro savas īpašības.
1. Elektromagnētiskā plūsmas mērītāja izvēles dizains
Elektromagnētiskie plūsmas mērītāji ir strauji izmantoti un attīstīti plūsmas mērījumos septiņdesmitajos un astoņdesmitajos gados kopš vietējā rūpnieciskā pielietojuma piecdesmito gadu beigās. Elektromagnētiskā plūsmas mērītāja darbības princips ir balstīts uz Faradeja&elektromagnētiskās indukcijas likumu, tas ir, izmērītā vide plūst perpendikulāri magnētiskās spēka līnijas virzienam, tāpēc rodas ģenerēts elektromotorspēks EX virziens, kas ir perpendikulārs barotnes plūsmai un magnētiskajai spēka līnijai. ), elektromagnētisko plūsmas mērītāju neietekmē tādi ārēji faktori kā temperatūra, spiediens, viskozitāte un smagums. Mērcaurules izvirzītajā daļā nav saraušanās vai spiediena zuduma. Turklāt plūsmas elementa noteiktais sākotnējais signāls ir šķidruma vidējais. Plūsmas ātrums ir spriegums ar precīzām lineārām izmaiņām, kam nav nekāda sakara ar citām šķidruma īpašībām, un tam ir lielas priekšrocības. Saskaņā ar notekūdeņu īpašībām ar lielām plūsmas izmaiņām, piemaisījumiem, zemu koroziju un noteiktu vadītspēju, elektromagnētiskie plūsmas mērītāji ir laba izvēle notekūdeņu plūsmas mērīšanai. Tam ir kompakta struktūra, mazs izmērs, ērta uzstādīšana, darbība un apkope. Piemēram, mērīšanas sistēmai ir saprātīgs dizains, un tiek nostiprināts vispārējais blīvējums, kas var normāli darboties salīdzinoši sliktākā vidē. Lai atbilstu notekūdeņu plūsmas mērīšanas prasībām, var izvēlēties elektromagnētisko plūsmas mērītāju ar neoprēna oderi un nerūsējošā tērauda elektrodiem, kas satur molibdēnu.
Ražojot noteiktu pārstrādes rūpnīcu, ražošanas procesa vajadzību dēļ tiks saražots liels daudzums rūpniecisko notekūdeņu. Notekūdeņu attīrīšanas filiālei jāuzrauga notekūdeņu plūsma. Iepriekšējā konstrukcijā daudzi plūsmas mērītāji izmantoja virpuļplūsmas mērītājus un atveru plūsmas mērītājus. Faktiskajos pielietojumos tika konstatēts, ka izmērītajai plūsmas displeja vērtībai ir lielas novirzes no faktiskā plūsmas ātruma, un elektromagnētiskā plūsmas mērītāja novirze ir ievērojami samazināta.
2. Virpuļplūsmas mērītāja izvēle un dizains
Virpuļplūsmas mērītājs kā jauns plūsmas mērītāja veids ir strauji attīstījies kopš astoņdesmito gadu vidus. Tam ir daudz priekšrocību un priekšrocību plūsmas mērīšanā, un to arvien vairāk izmanto mūsdienu plūsmas mērījumos. Ķīnā arvien lielāku uzmanību pievērš arī virpuļplūsmas mērītāju izmantošana plūsmas mērīšanai. Pašlaik manā valstī ir produktu sērija ar izcilu sniegumu un neatkarīgām intelektuālā īpašuma tiesībām. Virpuļplūsmas mērītājs ir izstrādāts, pamatojoties uz šķidruma vibrāciju. Saskaņā ar atšķirīgo virpuli, noteikšanas metode pakāpeniski ir attīstījusies no karsto vadu tipa un karstumjutīgā tipa līdz stresa tipam, magnētiski jutīgajam tipam, diferenciālā slēdža kapacitatīvajam tipam un ultraskaņas tipam. Virpuļplūsmas mērītāju var izmantot gandrīz visos gadījumos, kad var veidoties virpuļu rindas, ne tikai slēgtos cauruļvados, bet arī atklātās rievās. Salīdzinot ar turbīnas plūsmas mērītāju, virpuļplūsmas mērītājam nav kustīgu mehānisku detaļu, apkopes slodze ir maza, un skaitītāja konstante ir stabila; salīdzinot ar atveres caurplūdes mērītāju, virpuļplūsmas mērītājam ir liels mērījumu diapazons un mazs spiediena zudums, augsta precizitāte, uzstādīšana un apkope ir vienkārša. Tomēr ir daudz ar vidi saistītu virpuļplūsmas mērītāju parametru, kurus lietošanas vietā ir viegli ignorēt un kas ietekmē plūsmas mērītāja pareizu darbību.
Virpuļplūsmas mērītāja princips ir uzstādīt stagnējošu daļu plūsmas mērītāja caurulē. Kad šķidrums plūst caur stāvošo daļu, sakarā ar stagnējošo ietekmi uz stagnējošās daļas virsmu, lejup pa straumi no stāvošās daļas tiks izveidotas divas asimetriskas plūsmas rindas. Virpuļi, šie virpuļi ir atdalīti stagnācijas daļas sānos un aizmugurē, veidojot tā saukto Karmana virpuļu sēriju. Ja platums starp kolonnām, L ir attālums starp diviem blakus esošiem virpuļiem), virpuļstabs ir stabils Reinoldsa skaitlis Re ir skaitlis bez izmēriem, kas raksturo viskozā šķidruma plūsmas īpašības. Stagnācijas attiecība. Tāpēc šķidruma plūsmas stāvoklis zināmā mērā ietekmē arī virpuļplūsmas mērītāju izmantošanu. Ja vides parametri ietekmē šķidruma plūsmas stāvokli, tas ietekmēs arī virpuļplūsmas mērītāja darbību.
Praksē šādi aspekti ietekmē virpuļplūsmas mērītāju izmantošanu, un šīs problēmas ir jāanalizē.
(1) Virpuļplūsmas mērītāja mērījumu diapazons ir salīdzinoši liels, parasti 10: 1, bet apakšējo mērījumu robežu ierobežo daudzi faktori: Re> 10000 ir ZUI pamatnosacījums virpuļplūsmas mērītāja darbībai. Turklāt to ietekmē arī virpuļu enerģija. Ierobežojums ir tāds, ka, ja barotnes plūsmas ātrums ir zems, arī virpuļa spēks un rotācijas ātrums ir zems, un ir grūti likt sensora elementam radīt atbildes signālu. Virpuļu frekvence f ir arī maza, kas arī apgrūtinās signālu apstrādi. Mērījumu augšējo robežu ierobežo sensora frekvences reakcija (piemēram, magnētiskais sensors parasti nepārsniedz 400 Hz) un ķēdes frekvence. Tāpēc projektēšanas laikā ir jāaprēķina un jāņem vērā plūsmas ātruma diapazons, un izvēle jāveic atbilstoši šķidruma plūsmas ātrumam. Vides apstākļi lietošanas vietā ir sarežģīti, un, izvēloties modeļus, papildus vides temperatūrai, mitrumam, atmosfērai un citiem apstākļiem jāņem vērā elektromagnētiskie traucējumi. Spēcīgu traucējumu gadījumā, piemēram, augstsprieguma elektropārvades stacijās, liela mēroga taisngriežu stacijās utt., Magnētiski jutīgi, pjezoelektriskie spriegumi un citi instrumenti nevar darboties normāli vai nevar precīzi izmērīt.
(2) Vibrācija ir arī galvenais šāda veida instrumentu ienaidnieks. Tāpēc, lietojot, jāpievērš uzmanība, lai izvairītos no mehāniskās vibrācijas, jo īpaši caurules šķērsvirziena (vertikāli pret caurules asi un vertikāls virpulis, lai radītu ķermeņa ass vibrāciju). Plūsmas mērītāja struktūras konstrukcijā šo efektu nevar nomākt un novērst. Tā kā virpuļveida ielas signāls ir arī jutīgs pret plūsmas lauka ietekmi, tas nav piemērots lietošanai, ja taisnā caurules posma garums nevar garantēt nepieciešamos plūsmas apstākļus stabilai virpuļielai. Pat kapacitatīvos un ultraskaņas tipus ar spēcīgu vibrācijas pretestību nevar ignorēt, lai nodrošinātu, ka šķidrums ir pilnībā attīstīta vienvirziena plūsma.
(3) Barotnes temperatūrai ir liela ietekme uz virpuļplūsmas mērītāja darbību. Piemēram, spiediena sprieguma tipa virpuļplūsmas mērītāju nevar ilgstoši izmantot 300 ℃ temperatūrā, jo tā izolācijas pretestība mainīsies no 10 MΩ istabas temperatūrā.
~ 100MΩ strauji samazinās līdz 1MΩ ~ 10KΩ, un arī izejas signāls kļūst mazāks, kā rezultātā pasliktinās mērījumu īpašības. Šim nolūkam jāizmanto magnētiski jutīga vai kapacitatīva struktūra. Mērīšanas sistēmā sensors un pārveidotājs jāuzstāda atsevišķi, lai izvairītos no ilgstošas augstas temperatūras, kas ietekmē instrumenta uzticamību un kalpošanas laiku. Virpuļplūsmas mērītājs ir salīdzinoši jauna veida plūsmas mērītājs, kas ir izstrādes stadijā un nav ļoti nobriedis. Ja tas nav pareizi izvēlēts, izrādi nevarēs atskaņot labi. Tikai pēc saprātīgas izvēles un pareizas uzstādīšanas ir nopietni un regulāri jāuztur lietošanas laikā un nepārtraukti jāuzkrāj pieredze, jāuzlabo sistēmas kļūmju paredzamība un spēja spriest un risināt problēmas, lai sasniegtu apmierinošus rezultātus.
3. Droseļvārsta plūsmas mērītāja izvēle un dizains
Droseļvārsta plūsmas mērītājs ir sava veida mērierīce, ko pirmajās dienās lielos daudzumos izmanto plūsmas mērīšanai. Tam ir visilgākā vēsture un tiek izmantots daudz ZUI. Tagad izplatītākie ir apaļas atveres plāksnes un konusveida ieplūdes plāksnes. Darba princips ir šķidruma cauruļvadā pievienot atveru plāksnes droseļvārstu un ievietot spiediena starpības devēju caur spiediena virzošo cauruli, lai izmērītu droseļvārsta augšējo un lejupējo daļu. Spiediena starpību aprēķina saskaņā ar izmērīto spiediena starpību, lai iegūtu plūsmas momentāno vērtību. Sakarā ar ūdens nekustīgumu spiediena vadošajā caurulē, vēsākos reģionos ziemā ārpus telpām uzstādītā atveres plāksnes spiediena caurule ir viegli sasalusi un saplaisājusi (sasalusi), kā rezultātā diferenciālā spiediena instruments nedarbojas normāli. Mērot netīrus notekūdeņus, atveres plāksne ir bieži jātīra. Ja tas netiek savlaicīgi iztīrīts, mērījumu precizitāte samazināsies, spiediena cauruli bieži aizsprosto netīrumi, un instrumentu nevar izmantot. Plūsmas ātruma mērīšanai, izmantojot atveres metodi, ir tādi trūkumi kā liels spiediena zudums un liels apkopes apjoms. Tāpēc, mainot spiediena metodi, piemēram, diametra spiediena metodi, var samazināt atveru plāksnes netīrumu ietekmi.
Starp iepriekš minētajiem vairāku veidu plūsmas mērītājiem notekūdeņu plūsmas mērīšanai elektromagnētiskajiem plūsmas mērītājiem ir labāka veiktspēja un plašs pielietojums droselēšanas plūsmas mērītājiem, savukārt virpuļplūsmas mērītāji ir salīdzinoši jauni un tiek pastāvīgi izstrādāti. Tikai izprotot šāda veida plūsmas mērītāju darbību, plūsmas mērītāja izvēle un konstrukcija var būt laba, lai notekūdeņu plūsmas mērīšana un kontrole atbilstu precizitātes un uzticamības prasībām.