Persyaratan cairan untuk E+H ultrasonik, massa, pusaran, magnetik, dan tekanan diferensial flowmeter

Persyaratan meter aliran pipa (termasuk jenis ultrasonik, massa Coriolis, pusaran, magnetik, dan tekanan diferensial) untuk kondisi aliran fluida (aliran laminar / turbulen) sepenuhnya ditentukan oleh prinsip pengukuran mereka. Perbedaan inti terletak pada apakah mereka bergantung pada gangguan stabil yang terbentuk oleh aliran turbulen atau hanya memerlukan distribusi kecepatan aliran yang seragam. Setiap jenis meter aliran dijelaskan secara terpisah di bawah ini:

Harus beroperasi di bawah kondisi aliran turbulen. Pengukuran didasarkan pada efek jalan pusaran Karman: ketika fluida melewati pemisah pusaran, pusaran teratur terbentuk di hilir, dan frekuensi pusaran berbanding lurus dengan kecepatan aliran. Sinyal pusaran yang stabil dan dapat diidentifikasi hanya dapat dihasilkan di bawah aliran turbulen yang berkembang sepenuhnya (bilangan Reynolds Re biasanya dalam kisaran 10⁴ hingga 10⁶).

Di bawah aliran laminar atau transisi, pusaran menjadi tidak teratur, sinyal frekuensi terdistorsi, dan akurasi pengukuran menurun secara signifikan. Dalam aplikasi teknik, bagian pipa lurus yang cukup harus dipastikan: 10D–40D di hulu dan 5D di hilir untuk menghilangkan gangguan dan mempertahankan medan aliran yang seragam.

Cocok untuk aliran laminar dan turbulen; tidak ada batasan rezim aliran yang ketat. Berdasarkan hukum induksi elektromagnetik: fluida konduktif yang memotong medan magnet menghasilkan gaya gerak listrik terinduksi, yang besarnya berbanding lurus dengan kecepatan aliran penampang rata-rata. Meter aliran secara akurat mengintegrasikan untuk mendapatkan kecepatan aliran rata-rata terlepas dari aliran laminar (distribusi kecepatan parabolik) atau aliran turbulen (distribusi kecepatan yang lebih seragam), dan tidak sensitif terhadap rezim aliran.

Hindari hanya pipa kosong, gelembung dalam jumlah besar, atau partikel padat konsentrasi tinggi (untuk mencegah abrasi elektroda). Persyaratan pipa lurus rendah, umumnya 5D di hulu dan 2D di hilir.

Sepenuhnya independen dari rezim aliran; aliran laminar, turbulen, dan transisi semuanya berlaku. Menggunakan efek gaya Coriolis, laju aliran massa diukur secara langsung dengan mendeteksi perubahan gaya inersia fluida di dalam tabung pengukur yang bergetar, independen dari distribusi kecepatan atau rezim aliran.

Akurasi tinggi dipertahankan bahkan untuk aliran laminar media dengan viskositas tinggi atau kondisi aliran kompleks dengan inklusi gas atau padat, selama tabung pengukur penuh. Hampir tidak ada persyaratan pipa lurus, dan meter tidak sensitif terhadap gangguan dari fitting pipa di hulu.

Persyaratan rezim aliran bervariasi berdasarkan prinsip pengukuran:

• Metode waktu transit (terutama untuk diameter pipa besar, fluida bersih) Cocok untuk aliran laminar dan turbulen. Kecepatan aliran dihitung dengan mengukur perbedaan waktu transit ultrasonik dalam arah aliran maju dan mundur, mencerminkan kecepatan aliran rata-rata dengan persyaratan pipa lurus yang rendah.
• Metode Doppler (terutama untuk fluida yang mengandung partikel / gelembung) Lebih cocok untuk aliran turbulen atau rezim aliran yang agak terganggu. Ini bergantung pada partikel / gelembung dalam fluida untuk memantulkan sinyal ultrasonik. Di bawah aliran laminar, distribusi partikel yang tidak merata cenderung melemahkan sinyal dan mengurangi akurasi.

PMD75 E+H terutama digunakan untuk pengukuran level cairan, volume atau massa cairan, pemantauan tekanan diferensial, dan pengukuran aliran (aliran volumetrik atau massa) gas, uap, dan cairan. Pengukuran aliran memerlukan perangkat bantu seperti pelat lubang dan tabung Pitot.

Aliran turbulen yang berkembang sepenuhnya adalah wajib. Perbedaan tekanan dihasilkan melalui perangkat pembatas, dan perbedaan tekanan berbanding lurus dengan kuadrat laju aliran. Aliran turbulen di atas bilangan Reynolds kritis (misalnya, Re > 10⁵ untuk pelat lubang standar) harus dicapai; jika tidak, kesalahan non-linear dalam hubungan perbedaan tekanan-laju aliran akan meningkat tajam.

Keseragaman kecepatan aliran yang sangat tinggi diperlukan, dengan bagian pipa lurus di hulu 5D–40D tergantung pada elemen pembatas. Pipa lurus yang tidak mencukupi menyebabkan distribusi kecepatan terdistorsi dan pengukuran tekanan diferensial terdistorsi. Pengukuran normal tidak mungkin dilakukan di bawah aliran laminar, dengan fluktuasi perbedaan tekanan besar yang sulit dikoreksi melalui algoritma.