數字流量計的完整指南

什麼是流量計?
流量計在衛生加工行業在生產操作過程中通過管道和管子測量流體的流速。流量計在這些類型的植物中監測產品流和公用事業流(蒸汽,水,糖等)。
為什麼要測量流體流量?有很多原因。
- 當必須將一定數量的液體與測量量的固體結合時,例如準備麵團時,測量流量可能很重要。
- 測量連續或批處理操作中的流體流動使植物操作員指出其在某個時間點的運營如何生產力(即,生產多少產品)。
- 在某些情況下,流過管道的產品可能受到流速流速引起的剪切力,這可能會影響產品的滲透結構,例如其流變學。在這些情況下了解流體流量對於維持產品質量至關重要。
- 在清潔(CIP)操作,通過管道清潔流體的特殊速度是徹底清潔的必要條件。因此,必須測量速度以確保CIP解決方案正在做工作。
流量計:數字還是模擬?
對於任何類型的測量,通常都可以使用模擬和數字儀器。讓我們簡要看一下每個人的工作原理以及它們的優勢和缺點。

模擬儀器是簡單的機械設備,可將材料(例如液體或氣體)的測量值轉換為一些校準的測量指示器(例如表盤上的指示針)。
例如,普通溫度計是一種模擬測量儀器。熱量在溫度計底部的存儲燈泡中加熱汞,並在設備中升起校準的透明管,以測量物質的熱(或冷)。
測量過程純粹是一個物理過程。數字儀器更為複雜。
典型的數字磁流量計,也稱為麥麥,是衛生加工行業中使用的最常見的數字流量計類型之一,在本文第4節中進行了更詳細的討論。正如我們在本節中解釋的那樣,數字流量計取決於電磁誘導,科裏奧利效應和超聲波傳播,取決於儀表的類型。

數字儀器將所測量的材料的特性轉換為(例如溫度計或流量計(如果流量表)的流速),將其轉換為等效的電氣形式。
數字儀器中的組成部分稱為傳感器負責進行此轉換。然後,傳感器提供的電氣信息流經各個階段以提供正確的信息。
- 信號處理單元- 放大傳感器的輸出
- 多路複用器和信號轉換器- 混合處理單元提供的多個模擬信號
- 模數轉換器- 將模擬數據轉換為等效數字形式
- 進入顯示- 顯示實際數量被測量到其數字形式
數字儀器還旨在轉換為測量材料中的因素,例如溫度。有關這些類型的儀器如何工作的概念觀點,請參見下圖。

模擬儀器是簡單,相對便宜的設備,它們通常在不利的操作條件下表現良好(溫度,濕度等)。但是,與數字儀器相比,它們的測量本質上的準確性較差。
相比之下,數字儀器比模擬工具更複雜,更昂貴,並且更容易受到不利操作條件(盡管這些設備的保護案例可以緩解環境問題)。但是,它們的測量比模擬儀器更準確,用戶可以通過電子方式存儲其測量結果以進行進一步分析或維護操作記錄。
為了測量衛生加工廠中的流體流,數字流量計是首選的選擇。
他們的電子組件和顯示器可以遠離流體流動傳感器,以減輕其操作中的任何環境危害。而且,測試結果的準確性和收集和分析數字流量計提供的數據的能力對於維持有效的操作以及這些類型的植物中生產的產品的質量至關重要。
衛生處理應用中使用的常見數字流量計
數字流量計主要不同於其感應機製如何收集流體速度的信息。但是,該信息從模擬形式轉換為數字形式的情況基本上以所有流量計的方式相同。
在以下段落中,我們將簡要描述衛生處理操作中最常用的流量計類型。

科裏奧利流量計
高度專業化的科裏奧利數字流量計使用的側管在流體流動壓力下振動和扭曲。傳感器監視和分析此振動的頻率,相移和幅度的變化。觀察到的變化表示要測量的流體的質量流量和密度(請參閱圖)。
用科裏奧利型儀表確定的流量測量非常準確,無論測量氣體或流體的性質如何。但是,這種類型的儀表中的缺點是,樂器中的“ U”彎曲使其比其他類型的儀器更大,更重,並且可能擔心排泄性。


機械流量計
機械流量計是一個設備家族,其中測量的流體在儀表的體內移位以測量流體流速。這些設備由腔室(或腔室)組成,該腔室(或腔室)阻塞流體流量以及旋轉或往複機製,該機製允許固定量的流體通過腔室。
腔室中測量機理的旋轉速率(通常是螺釘,活塞,齒輪,磁盤,旋轉葉片或隔膜)決定了流速。請參閱渦輪型機械流量計的插圖。
機械流量計通常非常準確。盡管其中一些類型的儀表可以忍受測量的流體中的某些雜質,但這種類型的儀表與幹淨和非腐蝕性液體最有效。機械流量計也可以與一些高粘性流體合作。
超聲流量計
超聲流量計通過使用超聲傳感器計算流量體積來測量流體的速度。這種流量計有兩種主要類型。
- 運輸時間流量計測量在流體流動方向上傳播和反向流體方向傳播的超聲脈衝的轉運時間的差異。
- 多普勒流量計測量反映流體流中顆粒的超聲梁的多普勒偏移(即頻移)。
插圖從概念上說明了每種類型的超聲流量表如何工作。
這些類型的儀表的重要優勢是測量傳感器保留在流體流的外麵,因此它們可以與各種各樣的腐蝕性材料和漿液 - 已知以通過測得的流體的聲音速度長時間)。
此外,超聲流量表通常不使用和維護,因為它們不使用運動部件,與機械流量計不同。

下一步
對精確測量的需求通常需要專業人員轉向數字(而不是模擬)儀器由於它們的準確性,可靠性以及保留測量結果以進行分析和數據存儲的能力。
在數字流量計的世界中,有多種技術選擇可供選擇,其中包括一些滿足衛生操作條件下流體流速的要求的少數。為了測量產品線中的流體流,磁性或科裏奧利類型的數字表是不錯的選擇。為了測量攜帶水,蒸汽等的公用事業線中的流體流,磁性或超聲儀是合適的。
如果您對可用的所有選擇感到困惑,CSI可以提供幫助。請致電(417)831-1411與我們聯係,以討論您對數字流量計的特定要求。
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