مقدمه ای بر فناوری فلومترهای انتقال دهنده

فلومترهای انتقال دهنده ابزارهای پیشرفته ای هستند که فناوری حسگر جریان را با قابلیت های انتقال سیگنال ادغام می کنند و امکان اندازه گیری دقیق و ارتباط بلادرنگ پارامترهای جریان سیال را در فرآیندهای صنعتی فراهم می کنند. این دستگاه ها سنسورهای جریان (مانند اولتراسونیک، الکترومغناطیسی یا عناصر فشار تفاضلی) را با فرستنده هایی ترکیب می کنند که اندازه گیری های خام را به سیگنال های استاندارد شده مانند 4–20 میلی آمپر، HART یا پروتکل های PROFIBUS تبدیل می کنند. این ادغام امکان انتقال یکپارچه داده ها به سیستم های کنترل را فراهم می کند و بهینه سازی و نظارت بر فرآیند خودکار را تسهیل می کند. فلومترهای انتقال دهنده در صنایعی که به داده های جریان دقیق برای راندمان عملیاتی، ایمنی و انطباق با مقررات نیاز دارند، از جمله تصفیه آب، نفت و گاز، فرآوری شیمیایی و مدیریت انرژی، حیاتی هستند. توانایی آنها در ارائه نرخ جریان آنی و اندازه گیری کل جریان تجمعی، آنها را در اتوماسیون صنعتی مدرن ضروری می کند.

اصول عملکرد و فناوری های اندازه گیری

فلومترهای انتقال دهنده از اصول فیزیکی متنوعی برای اندازه گیری جریان استفاده می کنند که هر کدام برای محیط ها و شرایط خاص مناسب هستند. به عنوان مثال، فرستنده های مبتنی بر فشار تفاضلی از اصل برنولی استفاده می کنند، جایی که نرخ جریان از افت فشار در سراسر یک تنگ شدگی (به عنوان مثال، یک صفحه روزنه یا لوله ونتوری) به دست می آید. فرستنده های اولتراسونیک، مانند سری Hoffer Transi-Flo II، اختلاف زمان یا تغییر فرکانس امواج فراصوت را که با جریان یا خلاف آن حرکت می کنند، اندازه گیری می کنند و اندازه گیری غیر تهاجمی را بدون افت فشار ارائه می دهند. فلومترهای الکترومغناطیسی از قانون القای فارادی استفاده می کنند و ولتاژی متناسب با سرعت سیالات رسانا تولید می کنند. فلومترهای جرمی حرارتی، مانند فلومتر شرح داده شده در، جریان را بر اساس اتلاف گرما از یک عنصر گرم شده محاسبه می کنند. این فرستنده ها اغلب شامل ریزپردازنده های تعبیه شده برای تنظیم سیگنال، جبران دما و خود تشخیصی هستند که دقت بالا (به عنوان مثال، ±0.2٪ برای مدل های برتر) و پایداری را در شرایط عملیاتی مختلف تضمین می کنند.

سناریوهای کاربردی کلیدی

در مدیریت آب و فاضلاب، فلومترهای انتقال دهنده فرآیندهای تصفیه، شبکه های توزیع و تخصیص منابع را نظارت می کنند، که انواع اولتراسونیک و الکترومغناطیسی در مدیریت سیالات خورنده یا ساینده عالی هستند. صنعت نفت و گاز به فرستنده های فشار تفاضلی و جرمی کوریولیس برای انتقال امانت و نظارت بر خط لوله متکی است، جایی که دقت و استحکام بالا تحت فشارها و دماهای شدید بسیار مهم است. سیستم های HVAC از این مترها برای بهینه سازی مصرف انرژی با اندازه گیری جریان آب سرد یا گرم استفاده می کنند، در حالی که کارخانه های شیمیایی از مدل های مقاوم در برابر خوردگی (به عنوان مثال، فولاد ضد زنگ 316L) برای محیط های تهاجمی استفاده می کنند. علاوه بر این، در انرژی计量، فلومترهای انتقال دهنده بخار، گاز و سوخت های مایع را ردیابی می کنند و از بهبود راندمان و گزارش دهی نظارتی پشتیبانی می کنند. ادغام آنها با داده بردارها و پلتفرم های ابری، نگهداری پیش بینی کننده و تجزیه و تحلیل بلادرنگ را امکان پذیر می کند، همانطور که در رابط نوری Transi-Flo II و قابلیت های ارتباطی RS232 دیده می شود.

مزایای طراحی فرستنده یکپارچه

ترکیب سنسورهای جریان و فرستنده ها در یک واحد، پیچیدگی نصب و منابع خطای احتمالی، مانند تخریب سیگنال در کابل های طولانی را کاهش می دهد. با بومی سازی تنظیم سیگنال (به عنوان مثال، تقویت و تبدیل آنالوگ به دیجیتال)، این دستگاه ها تداخل نویز را به حداقل می رسانند و قابلیت اطمینان اندازه گیری را بهبود می بخشند. ویژگی های پیشرفته ای مانند تنظیمات قابل برنامه ریزی، نمایشگرهای دیجیتال و خود کالیبراسیون (به عنوان مثال، از طریق پروتکل HART) نگهداری و سازگاری با شرایط در حال تغییر فرآیند را ساده می کند. به عنوان مثال، فلومترهای انتقال دهنده اولتراسونیک طیف وسیعی (به عنوان مثال، 0.55–13,758 GPM در Transi-Flo II) و افت فشار کم را ارائه می دهند و هزینه های انرژی را در سیستم های پمپ دار کاهش می دهند. توانایی خروجی سیگنال های متعدد (به عنوان مثال، 4–20 میلی آمپر، فرکانس یا داده های دیجیتال) سازگاری با معماری های کنترل قدیمی و مدرن را تضمین می کند و ادغام صنعت 4.0 را تسهیل می کند.

دستورالعمل های پیاده سازی و روندهای آینده

استقرار موفقیت آمیز مستلزم انتخاب دقیق بر اساس خواص سیال (به عنوان مثال، رسانایی، ویسکوزیته)، اندازه لوله و عوامل محیطی است. مترهای اولتراسونیک غیر تهاجمی برای سیالات تمیز ایده آل هستند، در حالی که فلومترهای مغناطیسی برای مایعات رسانا مناسب هستند. نگهداری منظم، از جمله تمیز کردن سنسور و بررسی کالیبراسیون، دقت طولانی مدت را تضمین می کند. روندهای نوظهور شامل فرستنده های جریان مجهز به اینترنت اشیا با اتصال بی سیم برای نظارت از راه دور، تشخیص مبتنی بر هوش مصنوعی برای نگهداری پیش بینی کننده و مواد پیشرفته برای محیط های خشن است. از آنجایی که صنایع پایداری و اتوماسیون را در اولویت قرار می دهند، فلومترهای انتقال دهنده به سمت دقت بیشتر، چند منظوره بودن (به عنوان مثال، اندازه گیری جریان، فشار و دما ترکیبی) و قابلیت همکاری با فناوری های دوقلوی دیجیتال تکامل خواهند یافت.

-Endress+Hauser

-ALLEN BRADLEY 

-YOKOGAWA 

-MTL

-P+F

-محصولات بیشتر