Voolu mõõtmine on mitmesuguste tööstusprotsesside oluline osa ning õige voolumõõturi valimine konkreetse rakenduse jaoks on täpsete ja usaldusväärsete tulemuste saavutamiseks ülioluline. Tänapäeval tööstuses kasutatakse kahte levinud tüüpi voolumõõtureid: elektromagnetilised voolumõõturid (EMF) ja ultraheli voolumõõturid (USM). Allpool on esitatud kahe tehnoloogia üksikasjalik võrdlus:
1. Tööpõhimõte
-
Elektromagnetiline voolumõõtur (EMF):
Elektromagnetilised voolumõõturid töötavad Faraday elektromagnetilise induktsiooni seaduse alusel. Kui juhtiv vedelik voolab läbi magnetvälja, indutseeritakse pinge, mis on risti nii magnetvälja kui ka voolu suunaga. See pinge on võrdeline voolukiirusega ja selle pinge mõõtmise abil saab määrata voolukiirust. Elektromagnetvälja mõõturid sobivad kõige paremini juhtivate vedelike, näiteks vee, hapete ja suspensioonide mõõtmiseks.
-
Ultraheli voolumõõtur (USM):
Ultraheli voolumõõturid töötavad ultraheli helilainete edastamise teel läbi vedeliku. Seade mõõdab aega, mis kulub helilainete liikumiseks voolusuunaga koos ja vastuvoolu. Läbimisaja erinevus aitab määrata voolukiirust. Ultraheli voolumõõtureid on kahte tüüpi: läbimisaja ja Doppleri mõõtjad. Läbimisaja ultrahelimõõtureid kasutatakse puhaste vedelike jaoks, Doppleri ultrahelimõõtureid aga hõljuvate osakeste või mullidega vedelike jaoks.
2.Mõõdetud vedelike tüübid
-
Elektromagnetväljad:
Elektromagnetilised voolumõõturid sobivad juhtivate vedelike, näiteks vee, reovee, kemikaalide ja suspensiooni mõõtmiseks. Need ei saa mõõta mittejuhtivaid vedelikke, näiteks õlisid ja gaase. -
USM:
Ultraheli voolumõõturid suudavad mõõta nii juhtivaid kui ka mittejuhtivaid vedelikke. Need on mitmekülgsed ja teatud rakendustes suudavad käsitleda vedelikke, mis sisaldavad hõljuvaid osakesi, mulle või isegi gaase.
3.Täpsus
-
Elektromagnetväljad:
Elektromagnetilised voolumõõturid on väga täpsed, tüüpilise täpsusega vahemikus ±0,5% kuni ±1% näidust. Need pakuvad pidevaid reaalajas mõõtmisi, mistõttu sobivad need rakendusteks, kus on vaja täpseid vooluandmeid. -
USM:
Ultraheli voolumõõturite täpsus võib varieeruda olenevalt tüübist ja rakendusest. Puhaste vedelike puhul on täpsus tavaliselt ±1% kuni ±2%, kuid hõljuvate tahkete ainete või gaasimullidega vedelike puhul võib täpsus halveneda. Eelkõige Doppleri ultrahelimõõturitel võib olla madalam täpsus osakeste või mullide signaalihäirete tõttu.
4.Paigaldamine ja hooldus
-
Elektromagnetväljad:
Elektromagnetilised voolumõõturid vajavad täpsete mõõtmiste jaoks üldiselt sirget torulõiku, mis võib piirata paigaldusvõimalusi. Pärast paigaldamist on need aga vähese hooldusega, kuna neil puuduvad liikuvad osad. Kõige levinumad hooldusprobleemid on elektroodide kulumine või saastumine teatud rakendustes, näiteks suspensioonide puhul. -
USM:
Ultraheli voolumõõtureid saab paigaldada torule väljapoole, mis teeb neist mitteinvasiivse valiku. See on eriti kasulik raskesti ligipääsetavate torude puhul. Paigaldamine on suhteliselt lihtne, kuid täpsuse säilitamiseks võib vaja minna regulaarset kalibreerimist. Ultrahelimõõturitel puuduvad ka liikuvad osad, mis vähendab füüsilise hoolduse vajadust. Siiski võivad neid mõjutada vedeliku temperatuuri või koostise muutused.
5.Maksumus
-
Elektromagnetväljad:
Elektromagnetilised voolumõõturid on tavaliselt kallimad kui ultraheli voolumõõturid, eriti suure täpsusega või spetsiaalsete rakenduste mõõtmisel. Hind võib varieeruda sõltuvalt teguritest, nagu toru suurus ja materjal. -
USM:
Ultraheli voolumõõturid on üldiselt odavamad kui elektromagnetilised mõõturid, eriti klambriga mudelite puhul. Need pakuvad kulutõhusamat lahendust mitteinvasiivseteks mõõtmisteks või ajutiseks voolu jälgimiseks.
6.Vooluprofiil ja toru suurus
-
Elektromagnetväljad:
Elektromagnetilised voolumõõturid on vooluprofiili muutustest suhteliselt mõjutamatud, kui vedelik on juhtiv. Siiski vajavad nad optimaalseks toimimiseks teatud toru läbimõõtu. Liiga väike või liiga suur toru võib põhjustada ebatäpsusi. -
USM:
Ultraheli voolumõõturid on tundlikud vooluprofiili suhtes ja turbulentne või ebaühtlane vool võib täpsust mõjutada. Täpsete näitude tagamiseks on sageli vaja voolu reguleerimist, näiteks voolu sirgendajate kasutamist. Neid on saadaval erinevates suurustes ja nende paigaldusvõimalused on paindlikud.
7.Rakendused
-
Elektromagnetväljad:
Ideaalne rakenduste jaoks, mis hõlmavad suuri juhtivate vedelike koguseid, näiteks reoveepuhastus, keemiline töötlemine, veejaotussüsteemid ja suspensiooni mõõtmine. -
USM:
Sobib nii juhtivate kui ka mittejuhtivate vedelike, sh õli, gaasi, vee ja kemikaalide mõõtmiseks. Need on eriti kasulikud tööstusharudes, kus on vaja mitteinvasiivset mõõtmist, näiteks HVAC-süsteemides, maagaasitorustikes ja naftatranspordis.
8.Eelised ja puudused
-
EMF-i eelised:
- Suur täpsus juhtivate vedelike puhul.
- Liikuvaid osi pole, vähene hooldusvajadus.
- Sobib laiale valikule tööstuslikele rakendustele.
-
EMF-i puudused:
- Piiratud juhtivate vedelikega.
- Paigaldamine nõuab sirget torulõiku.
- Kõrgem hind võrreldes ultrahelimõõturitega.
-
USM-i eelised:
- Mitteinvasiivne, mis muudab paigaldamise lihtsamaks.
- Sobib nii juhtivate kui ka mittejuhtivate vedelike jaoks.
- Paindlik paigaldus, sh klambriga kinnitatavad mudelid.
-
USM-i puudused:
- Täpsust võivad mõjutada vedeliku tingimused, näiteks turbulents või tahkete ainete olemasolu.
- Teatud mudelite puhul on paigalduskulud kõrgemad (nt ultrahelimõõturid, millel on läbimisaeg).
- Nõuab perioodilist kalibreerimist, eriti keerulistes rakendustes.
Kokkuvõte
Nii elektromagnetilistel kui ka ultraheli voolumõõturitel on omad ainulaadsed eelised ja valik sõltub rakenduse konkreetsetest nõuetest. Elektromagnetvälja mõõtmine sobib ideaalselt juhtivate vedelike täpseks mõõtmiseks, eriti sellistes tööstusharudes nagu veetöötlus ja kemikaalid. Seevastu ultrahelimõõturid pakuvad mitmekülgsust, eriti mitteinvasiivsetes voolumõõtmisrakendustes, ja suudavad käsitleda laiemat valikut vedelikke, sealhulgas nii juhtivaid kui ka mittejuhtivaid vedelikke.
Tööstusharudes, mis vajavad juhtivate vedelike mõõtmisel suurt täpsust ja kus hind on õigustatud, on elektromagnetilised voolumõõturid tugev valik. Vähem invasiivsete ja paindlike lahenduste leidmiseks erinevat tüüpi ja suurusega vedelike jaoks pakuvad ultraheli voolumõõturid suurepärast alternatiivi. Vedeliku omaduste ja töökeskkonna mõistmine on õige voolumõõturi tehnoloogia valimise võti.
Postituse aeg: 12. jaanuar 2025