Sažetak
Mjerači protoka ključni su instrumenti u kontroli industrijskih procesa, mjerenju energije i praćenju okoliša. Ovaj rad uspoređuje principe rada, tehničke karakteristike i tipične primjene elektromagnetskih mjerača protoka, ultrazvučnih mjerača protoka i mjerača protoka plina. Elektromagnetska mjerači protoka prikladni su za vodljive tekućine, ultrazvučni mjerači protoka nude beskontaktno mjerenje visoke preciznosti, a mjerači protoka plina pružaju raznolika rješenja za različite plinske medije (npr. prirodni plin, industrijski plinovi). Istraživanja pokazuju da odabir odgovarajućeg mjerača protoka može značajno poboljšati točnost mjerenja (pogreška < ±0,5%), smanjiti potrošnju energije (ušteda od 15% do 30%) i optimizirati učinkovitost kontrole procesa.
1. Elektromagnetski mjerači protoka
1.1 Princip rada
Na temelju Faradayevog zakona elektromagnetske indukcije, vodljive tekućine koje teku kroz magnetsko polje generiraju napon proporcionalan brzini protoka, koji se detektira elektrodama.
1.2 Tehničke značajke
- Prikladni mediji: Vodljive tekućine (vodljivost ≥5 μS/cm), kao što su voda, kiseline, lužine i suspenzije.
- Prednosti:
- Nema pokretnih dijelova, otporno na habanje, dug vijek trajanja
- Širok raspon mjerenja (0,1–15 m/s), zanemariv gubitak tlaka
- Visoka točnost (±0,2%–±0,5%), dvosmjerno mjerenje protoka
- Ograničenja:
- Nije prikladno za neprovodljive tekućine (npr. ulja, čistu vodu)
- Osjetljivo na smetnje od mjehurića ili čvrstih čestica
1.3 Tipične primjene
- Gradska voda/otpadne vode: Praćenje protoka velikog promjera (DN300+)
- Kemijska industrija: Mjerenje korozivnih tekućina (npr. sumporna kiselina, natrijev hidroksid)
- Prehrambena/Farmaceutska industrija: Sanitarni dizajni (npr. CIP čišćenje)
2. Ultrazvučni mjerači protoka
2.1 Princip rada
Mjeri brzinu protoka pomoću razlike u vremenu prolaska (vrijeme leta) ili Dopplerovog efekta. Dvije glavne vrste:
- Stezaljka (neinvazivna): Jednostavna instalacija
- Umetanje: Pogodno za velike cjevovode
2.2 Tehničke značajke
- Prikladni mediji: Tekućine i plinovi (dostupni određeni modeli), podržava jednofazni/višefazni protok
- Prednosti:
- Bez pada tlaka, idealno za tekućine visoke viskoznosti (npr. sirovu naftu)
- Širok raspon mjerenja (0,01–25 m/s), točnost do ±0,5%
- Može se instalirati online, minimalno održavanje
- Ograničenja:
- Utječe materijal cijevi (npr. lijevano željezo može oslabiti signale) i homogenost fluida
- Visokoprecizna mjerenja zahtijevaju stabilan protok (izbjegavajte turbulencije)
2.3 Tipične primjene
- Nafta i plin: Praćenje plinovoda na velike udaljenosti
- HVAC sustavi: Mjerenje energije za hladnu/ogrjevnu vodu
- Praćenje okoliša: Mjerenje protoka rijeke/efluenta (prijenosni modeli)
3. Mjerači protoka plina
3.1 Glavne vrste i značajke
| Tip | Načelo | Prikladni plinovi | Prednosti | Ograničenja |
|---|---|---|---|---|
| Toplinska masa | Odvođenje topline | Čisti plinovi (zrak, N₂) | Izravni maseni protok, bez kompenzacije temperature/tlaka | Nije prikladno za vlažne/prašnjave plinove |
| Vrtlog | Kármánova vrtložna ulica | Para, prirodni plin | Otpornost na visoku temperaturu/tlak | Niska osjetljivost pri niskom protoku |
| Turbina | Rotacija rotora | Prirodni plin, UNP | Visoka točnost (±0,5%–±1%) | Zahtijeva održavanje ležaja |
| Diferencijalni tlak (otvor) | Bernoullijev princip | Industrijski plinovi | Niska cijena, standardizirano | Visok trajni gubitak tlaka (~30%) |
3.2 Tipične primjene
- Energetski sektor: Prijenos skrbništva nad prirodnim plinom
- Proizvodnja poluvodiča: Kontrola plina visoke čistoće (Ar, H₂)
- Praćenje emisija: Mjerenje protoka dimnih plinova (SO₂, NOₓ)
4. Smjernice za usporedbu i odabir
| Parametar | Elektromagnetski | Ultrazvučni | Plin (toplinski primjer) |
|---|---|---|---|
| Prikladni mediji | Vodljive tekućine | Tekućine/plinovi | Plinovi |
| Točnost | ±0,2%–0,5% | ±0,5%–1% | ±1%–2% |
| Gubitak tlaka | Ništa | Ništa | Minimalno |
| Montaža | Puna cijev, uzemljenje | Zahtijeva ravne staze | Izbjegavajte vibracije |
| Trošak | Srednje visoko | Srednje visoko | Nisko-srednje |
Kriteriji odabira:
- Mjerenje tekućina: Elektromagnetski za vodljive tekućine; ultrazvučni za nevodljive/korozivne medije.
- Mjerenje plina: toplinsko za čiste plinove; vrtložno za paru; turbinsko za nadzorni prijenos.
- Posebne potrebe: Sanitarne primjene zahtijevaju dizajn bez mrtvog prostora; visokotemperaturni mediji zahtijevaju materijale otporne na toplinu.
5. Zaključci i budući trendovi
- Elektromagnetski mjerači protoka dominiraju kemijskom/vodnom industrijom, s budućim napretkom u mjerenju tekućina niske vodljivosti (npr. ultračiste vode).
- Ultrazvučni mjerači protoka sve su popularniji u pametnom upravljanju vodom/energijom zbog prednosti beskontaktnog mjerenja.
- Mjerači protoka plina razvijaju se prema integraciji više parametara (npr. kompenzacija temperature/tlaka + analiza sastava) radi veće točnosti.
- Kompletan set servera i softverskog bežičnog modula, podržava RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWANZa više informacija o mjeraču protoka,
Molimo kontaktirajte Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Web stranica tvrtke:www.hondetechco.com
Tel: +86-15210548582
Vrijeme objave: 13. kolovoza 2025.