Un mesurador de cabal és un instrument que mesura el cabal massiu o el cabal volumètric d'un gas o líquid. És possible que trobeu diversos termes relacionats amb el mesurador de cabal-com ara sensor de cabal, mesurador de cabal massiu, controlador de cabal massiu i regulador de cabal.
L'objectiu principal d'un mesurador de cabal és mesurar el cabal d'un gas o líquid entre dos punts d'un procés. De vegades cal controlar o regular el cabal. Això es pot aconseguir combinant un mesurador de cabal amb una vàlvula, formant així un controlador de cabal. En aquest cas, a més de mesurar el cabal, també podeu controlar el cabal per canviar-lo. Els resultats de la sortida us poden ajudar a entendre millor el vostre flux de procés, i així prendre decisions sobre la qualitat del producte, la velocitat del procés i la reducció de costos.
Com funciona un mesurador de cabal?
El mesurament del cabal de fluids es divideix principalment en dues categories: mesura de cabal massiu i mesura de cabal volumètric. La mesura del cabal volumètric es veu afectada per la temperatura i la pressió, especialment per als gasos, i la seva unitat sol ser el volum, com ara ml/min o m³/h. La mesura del cabal de massa s'expressa en unitats de massa, com ara kg/h o g/min. A més, a causa de la compressibilitat dels gasos, és més convenient expressar el cabal de massa utilitzant unitats de volum estandarditzades (com ara ml/min o m³/h). Per tant, podeu triar entre un mesurador de cabal massiu i un mesurador de cabal volumètric en funció dels requisits de l'aplicació.
A més d'aquests dos mètodes de mesura, hi ha diferents principis de mesura, cadascun amb els seus propis avantatges i desavantatges:
Principi de mesura del flux tèrmic
Principi de mesura de flux Coriolis
Mesura de cabal ultrasònic
Com triar el millor mesurador de cabal per a la vostra aplicació?
Què és el cabal?
El cabal és normalment la consideració més important a l'hora de seleccionar un mesurador de cabal. El volum del fluid es pot expressar en volum, volum estàndard i unitats de massa real. El cabal es refereix a la quantitat de fluid que flueix a través del dispositiu de mesura per unitat de temps.
Quines són les pressions d'entrada i sortida?
En seleccionar un mesurador de cabal, és important entendre si es requereix una baixa caiguda de pressió. La caiguda de pressió es defineix com la diferència entre les pressions d'entrada i de sortida. A més, el mesurador de cabal té una pressió de funcionament màxima. Si la vostra aplicació requereix alta pressió, cal tenir en compte aquesta classificació de pressió.
Per al control del cabal massiu, la pressió d'entrada (P1) i la pressió de sortida (P2) són necessàries per seleccionar i determinar la mida de la vàlvula de control més adequada.
Quines són les temperatures ambientals i dels fluids?
Els següents factors a comprovar són la temperatura del fluid i la temperatura ambient de l'instrument.
Les variacions de la temperatura del fluid poden afectar la precisió de la mesura. Si hi ha grans fluctuacions de temperatura, pot ser més adequat seleccionar un mesurador de cabal amb compensació de temperatura.
Les temperatures ambientals excessivament altes o baixes poden danyar els components electrònics del mesurador de cabal durant el funcionament o l'emmagatzematge. Quan s'utilitza un mesurador de cabal en aplicacions com forns o cremadors, o en zones de-temperatura extremadament baixa, és essencial comprovar que l'instrument pot suportar aquestes temperatures extremes. Per tant, reviseu sempre les especificacions de temperatura proporcionades pel proveïdor abans de seleccionar un mesurador de cabal.
On s'instal·larà el mesurador de cabal?
Quan escolliu un mesurador de cabal, heu de tenir en compte la seva ubicació d'instal·lació, com ara a l'interior, a l'exterior, en un laboratori o en una indústria específica. Les especificacions del laboratori difereixen de les de la indústria del petroli i el gas.
Grau de protecció IP
Estàndard NEMA
Necessites certificacions o homologacions específiques per a la zona on s'instal·larà el mesurador de cabal? Per exemple: certificació ATEX o IECEx (per a zones perilloses) o aprovació de la FDA.
Quins objectius esperes aconseguir amb el cabalímetre?
Quan seleccioneu un mesurador de cabal, heu de tenir en compte quins aspectes del procés són crítics. Quins objectius esperes aconseguir?
Rendiment vs. Preu
Els criteris més comuns per seleccionar un mesurador de cabal són el preu i el rendiment. Si prioritzeu el preu, probablement només podreu comprar un instrument bàsic amb un rendiment inferior a la-mitjana.
A més dels costos dels components, els-costos d'instal·lació, manteniment i reparació a llarg termini també s'han d'incloure en el cost total de propietat. Els costos operatius d'un mesurador de cabal, com ara el seu consum d'energia, també augmenten el cost total del mesurador de cabal.
Precisió i repetibilitat del mesurador de cabal
En seleccionar un mesurador de cabal, s'han de tenir en compte les seves especificacions. La precisió i la repetibilitat són especificacions clau en les quals cal centrar-se.
Aplicacions flexibles
De vegades és aconsellable triar un mesurador de cabal que es pugui utilitzar en múltiples aplicacions. Per exemple, quan necessiteu un instrument per a un projecte de recerca i sabeu que hi haurà altres projectes en el futur, però no esteu segurs de quins fluids s'utilitzaran, és especialment important triar un mesurador de cabal que sigui independent dels fluids-i que tingui un ampli rang de cabal.
Si la vostra aplicació implica fluctuacions de cabal importants, és possible que necessiteu un mesurador de cabal amb una relació de rang elevat. La relació de rang també es coneix sovint com a rang de flux. Indica el rang dins del qual un mesurador de cabal o controlador pot mesurar amb precisió el flux de fluid. En altres paraules, és la relació entre el límit superior i inferior de l'interval de mesura, calculada de la següent manera: Ràtio d'interval=Caudal màxim / Caudal mínim.
Quines condicions del procés poden ser rellevants?
Neteja
A les indústries alimentàries, de begudes i farmacèutiques, la neteja dels equips és crucial per prevenir la-contaminació creuada. La neteja in situ (CIP) és un mètode de neteja de les superfícies internes de canonades, contenidors, equips, filtres i accessoris. Un cicle CIP típic implica múltiples passos, com ara netejar amb agents de neteja calents i àcids calents a temperatures de fins a 95 graus. L'esterilització in situ amb vapor (SIP), també coneguda com a esterilització in situ, inclou una etapa en què l'equip s'esterilitza amb vapor saturat a temperatures de fins a 140 graus. No tots els mesuradors de cabal són adequats per a aquests mètodes de neteja, de manera que aquest és un factor important a tenir en compte si escau. Tingueu en compte també que aquests mercats sovint requereixen segells-aprovats per la FDA.
Contingut d'humitat
Alguns mesuradors de cabal són més sensibles a la humitat o a les partícules que d'altres. L'ús de filtres adequats per protegir el vostre instrument pot ser una inversió que val la pena, estalviant en costos de neteja, manteniment i interrupció del procés i, potencialment, reduint el malbaratament de matèries primeres o productes acabats.
Espai disponible
El vostre espai de flux de processos és limitat? Si és així, trieu un mesurador de cabal que sigui compacte i que no necessiti seccions rectes de canonada a l'entrada o sortida. Hi ha alguns mesuradors de cabal ultra-compactes basats en la tecnologia MEMS disponibles al mercat.
Instal·lació del mesurador de cabal
Abans de seleccionar un mesurador de cabal, és essencial confirmar la seva ubicació i mètode d'instal·lació dins de l'entorn d'instal·lació. La precisió d'alguns mesuradors de cabal pot ser més susceptible a canvis en la ubicació de la instal·lació que d'altres. Altres factors relacionats amb la instal·lació del mesurador de cabal inclouen la vibració, la diafonia, les pujades de pressió i la interferència de corbes aigües amunt i aigües avall, vàlvules i reduccions de diàmetre de canonades. Aquests efectes també poden variar segons el principi de funcionament.
Opcions de comunicació
Confirmeu si necessiteu un mesurador de cabal digital o analògic. També heu d'entendre el tipus de comunicació que s'utilitza al vostre sistema. Els protocols de comunicació de bus de camp comuns inclouen Profinet, EtherCAT, CANopen, Ethernet/IP i POWERLINK. A més, es poden integrar protocols més madurs com Modbus, Profibus i DeviceNet.
Per tant, en última instància, entendre com funcionen els mesuradors de cabal, seleccionar el millor instrument per a la vostra aplicació específica i entendre el propòsit de la vostra aplicació són factors clau per optimitzar els processos de mesura de cabal.
